JP2004358294A - 湿式排煙脱硫方法及び湿式排煙脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】循環ポンプが低動力で、メンテナンスが簡単で、製造コストが低廉で、騒音の小さい湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供すること。
【解決手段】スプレー型吸収塔１内に排ガス導入口２を経て導入した硫黄酸化物含有排ガスに、吸収塔１内に設置されたスプレー噴霧段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄおよび４ｅより吸収液を噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔１内底部のボトムタンク６に貯留し、ボトムタンク６に貯留した吸収液を循環ライン７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび７ｅを介してスプレー噴霧段に汲み上げて循環させる。脱硫後の排ガスを排ガス排出口３を経て吸収塔外に排出する。排ガス導入口２および排ガス排出口３が水平方向に設置され、導入口２から排出口３に至る吸収塔内のガス流路が水平である。
【選択図】 図１
【解決手段】スプレー型吸収塔１内に排ガス導入口２を経て導入した硫黄酸化物含有排ガスに、吸収塔１内に設置されたスプレー噴霧段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄおよび４ｅより吸収液を噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔１内底部のボトムタンク６に貯留し、ボトムタンク６に貯留した吸収液を循環ライン７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび７ｅを介してスプレー噴霧段に汲み上げて循環させる。脱硫後の排ガスを排ガス排出口３を経て吸収塔外に排出する。排ガス導入口２および排ガス排出口３が水平方向に設置され、導入口２から排出口３に至る吸収塔内のガス流路が水平である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所などから排出される燃焼排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫方法及びその方法の実施に用いられる湿式排煙脱硫装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電所等から排出されるガス中には硫黄分が多量に含まれているため、排煙脱硫装置と呼ばれる排ガス処理設備が一般的に必要である。要求される脱硫率は脱硫設備が設置される地域ごとに異なっており、一瞬でもその要求脱硫率を下回ることがないように脱硫設備を設計する必要がある。そこで、効率よく気液と接触し、硫黄酸化物を含有する排ガスの脱硫率を向上することを目的とする湿式排煙脱硫装置として、各種のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された湿式排煙脱硫装置によれば、図６に示すように、硫黄酸化物含有排ガスをスプレー型吸収塔６１内に導入し、これに吸収塔内下部のボトムタンク６２から循環液ライン６３ａ、６３ｂ、６３ｃを経て汲み上げた吸収液をスプレー噴霧段６４ａ、６４ｂ、６４ｃより噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去し、ボトムタンク６２に設けた散気管６５から空気を吐出することで、吸収した硫黄酸化物を石膏として回収している。ボトムタンク６２から抜き出した石膏を含有する吸収液は石膏分離機６６で石膏と吸収液に分離され、石膏は石膏ピット６７に送られ、濾液は濾液タンク６８に送られる。６９は吸収液循環ポンプ、７０は石膏含有吸収液抜き出しポンプ、７１はブロワ、７２は石灰石スラリータンク、７３は石灰石スラリーピット、７４は供給ポンプ、７５は排ガス導入口、７６は排ガス排出口である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１３３２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示す湿式排煙脱硫装置では、最下段のスプレー噴霧段６４ｃから最上段のスプレー噴霧段６４ａに至るスプレー噴霧段の高さが非常に高いため、循環ポンプ６９として非常に大きい吐出圧力のポンプを必要とする。また、スプレー噴霧段６４ａ〜６４ｃが非常に高い所に設置されているため、スプレーノズルの閉塞の解消らのメンテナンス作業が非常に煩雑である。また、吸収塔６１内に導入された排ガスを塔内で矢示７７で示すように上下反転させるために吸収塔容積が大きくなる。塔内のガスを上下反転させない場合は一定の気液接触時間を確保するために排ガス排出口７６が非常に高くなる。いずれにしても設備が大きくなるので、製造コストが高くなる。さらに、吸収塔の外側に循環ポンプ６９を設置せざるを得ないため、騒音が大きくなる。
【０００６】
本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、小動力の循環ポンプを用いることができる湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供することにある。また、メンテナンスが簡単である湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供することにある。また、製造コストが低廉である湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供することにある。さらに、騒音の小さい湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、硫黄酸化物含有排ガスをスプレー型吸収塔に対して水平に導入し、吸収塔内の水平のガス流路を通過することによって硫黄酸化物を吸収液に吸収させた排ガスを吸収塔から水平方向に排出する方式であり、吸収塔の全高を低く抑えることができるので、従来の湿式排煙脱硫装置の有する如上の欠点を解消することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の湿式排煙脱硫方法は、スプレー型吸収塔内に導入した硫黄酸化物含有排ガスに、スプレー噴霧段より吸収液である石灰石スラリーを噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔内底部に貯留し、塔内底部に貯留した吸収液を循環ラインを介してスプレー噴霧段に汲み上げて循環させ、脱硫後の排ガスを排出口を経て吸収塔外に排出する湿式排煙脱硫方法において、硫黄酸化物含有排ガスを上記吸収塔に対して水平に導入し、吸収塔内の水平のガス流路を通過することによって硫黄酸化物を吸収液に吸収させた排ガスを吸収塔から水平方向に排出することを特徴としている。
【０００９】
このようにして、吸収塔に対して水平に導入した排ガスを水平のガス流路を通過させて水平方向に排出する方式であるから、スプレー噴霧段等の吸収塔に付随する付属機器の高さも低くなり、吸収塔の全高を低く抑えることができる。そのため、循環ポンプとして小動力のものを採用できる。また、吸収塔の全高が低くなるので、メンテナンスが比較的簡単に行えて、製造コストを低く抑えることができる。さらに、吸収塔で囲まれた空間部分に吸収液を汲み上げる循環ポンプを設置することにより、循環ポンプが発する外部への騒音を低減することもできる。さらに、吸収塔内のガス流路が水平であって上下方向に変動しないので、排ガスの圧損を小さく抑えることができる。
【００１０】
ガスの導入および排出方向として、硫黄酸化物含有排ガスを吸収塔に対して垂直に導入してこの垂直方向の導入部で吸収液と接触させ、吸収塔内の水平のガス流路を通過することによって硫黄酸化物を吸収液に吸収させた排ガスを垂直方向の排出部で吸収液と接触させた後に吸収塔外に排出することが好ましい。吸収塔内の水平方向のガス流路だけでは、排ガスと吸収液との充分な接触時間を確保することができないことがあるので、垂直方向の導入部と垂直方向の排出部で排ガスと吸収液の接触の機会を確保することにより、必要な脱硫率を確実に達成することができる。
【００１１】
排ガス中の硫黄酸化物濃度は入口側が高くて出口側では低くなる。従って、吸収塔内の入口側では、排ガスと吸収液を並流方式で気液接触させても、充分に硫黄酸化物を吸収することができる。また、硫黄酸化物吸収量が最も多い吸収塔の入口側のスプレー噴霧段ではスケーリングが生じやすいが、並流方式で排ガスと吸収液を気液接触させれば、スケーリングが生じにくくなる。出口側では排ガス中の硫黄酸化物濃度は低いが、並流方式に比べて効率的な気液接触が期待できる向流方式で排ガスと吸収液を気液接触させることにより、要求脱硫率を確実に達成することができる。
【００１２】
上記方法を実施するための本発明の湿式排煙脱硫装置は、スプレー型吸収塔内に導入口を経て導入した硫黄酸化物含有排ガスに、吸収塔内に設置されたスプレー噴霧段より吸収液である石灰石スラリーを噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔内底部に貯留し、塔内底部に貯留した吸収液を循環ラインを介してスプレー噴霧段に汲み上げて循環させ、脱硫後の排ガスを排出口を経て吸収塔外に排出する湿式排煙脱硫装置において、排ガス導入口および排ガス排出口が水平方向に設置され、排ガス導入口から排ガス排出口に至る吸収塔内のガス流路が水平であることを特徴としている。
【００１３】
排ガスの導入口および排出口の設置方向として、排ガス導入口が垂直方向の導入部に設置され、排ガス排出口が垂直方向の排出部に設置されていれば、垂直方向の導入部と垂直方向の排出部でも、排ガスと吸収液を接触させることができるので好ましい。
【００１４】
吸収塔内のガス流路の断面積が入口側では狭く（ガス流速の高速化）、出口側では広いこと（ガス流速の低速化）が好ましい。というのは、ガス吸収におけるＷｈｉｔｍａｎ の二重境膜説に基づくと、一般に液滴とガス体との間の異相界面における物質移動速度Ｎは、液滴とガス体の相対速度をＶ、ガス本体での硫黄酸化物濃度と界面での硫黄酸化物濃度の差を△Ｃとすれば、Ｎ＝（ａ＋ｂＶα ）×△ｃで 表される。ａおよびｂはガス拡散係数、ガス密度、ガス粘度、液滴粒径、温度などに依存する定数であり、α＝０．５〜０．７である。
【００１５】
そこで、濃度差△Ｃ（ガス本体の硫黄酸化物濃度と界面での硫黄酸化物濃度の差）の大きい入口側においては吸収速度が非常に大きいため、接触時間やガス流速に影響されず、十分な吸収量を得られることから、入口側ではガス流路の断面積を狭く（ガス流速の高速化）を図ることができる。また、ガス流速が大きくなると乱流が発生しやすく、排ガスがショートパスする恐れが少なくなり、排ガスと吸収液の良好な接触も確保される。一方、濃度差△Ｃの小さい出口側においては吸収速度が小さくなるため、接触時間を確保するためにガス流速を低下させ、相対速度を大きくとるために向流に接触させることで、要求脱硫率を確実に達成することができる。また、ガス流速を低下させることで、吸収塔外に排出される吸収液ミストも少なくなる。
【００１６】
吸収塔が平面視で略Ｕ字状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が略Ｕ字状であり、Ｕ字状で挟まれた空間部分に、塔内底部に貯留した吸収液をスプレー噴霧段に汲み上げる循環ポンプを設置することが好ましい。循環ポンプが発する外部への騒音を低減することができるからである。
【００１７】
吸収塔が平面視で矩形状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が直線状であることが好ましく、また、吸収塔が平面視で多角形状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が多角形状または多角形の一部を切除した形状であることが好ましい。設置場所の地理的な制約に関わらず、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積に応じて矩形状または多角形状の吸収塔を自由に選択することができるため、吸収塔の全体設置面積を低減することができるからである。
【００１８】
吸収塔が、水平のガス流路を有する直線状吸収部ユニットを複数個組み合わせることによって形成されたものであることが好ましい。要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積を確保するように直線状吸収部ユニットを必要個数組み合わせるだけで、様々に異なる要求設備仕様を満足する湿式排煙脱硫設備を簡単に実現できるからである。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において適宜変更と修正が可能である。
（１）略Ｕ字状吸収塔
図１は、本発明の湿式排煙脱硫装置の一実施例の概略構成を示し、吸収塔内部を透視した斜視図である。スプレー型吸収塔１は、平面視で略Ｕ字状である。２は排ガス導入口、３は排ガス排出口である。
【００２０】
すなわち、スプレー型吸収塔１に対して水平方向から硫黄酸化物含有排ガスを導入し、吸収塔内の略Ｕ字状の水平のガス流路での所定の脱硫処理を経て、水平方向にガスを排出する構造である（矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示す）。吸収塔内には、５組のスプレー噴霧段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄおよび４ｅが設置されており、各スプレー噴霧段は５段からなる。言うまでもないが、本実施例の吸収塔や後記する各吸収塔において、スプレー噴霧段の組数や段数は排ガス量や排ガス性状や要求脱硫率など、種々の要因によって異なることはもちろんである。
【００２１】
５は硫黄酸化物吸収液（石灰石粉粒体と水の混合物である石灰石スラリー）をスプレー噴霧段に汲み上げる循環ポンプであり、略Ｕ字状の吸収塔本体で囲まれた空間内に設置されている。各循環ポンプ５から送給される吸収液の中で入口側に近い第一スプレー噴霧段４ａと第二スプレー噴霧段４ｂにおいては、噴霧される吸収液の方向とガスの流れ方向が一致する並流による気液接触が行われる。一方、吸収塔１内の水平のガス流路のほぼ中間に位置する第三スプレー噴霧段４ｃと出口側に近い第四スプレー噴霧段４ｄ並びに第五スプレー噴霧段４ｅにおいては、噴霧される吸収液の方向とガスの流れ方向が反対である向流による気液接触が行われる。
【００２２】
吸収塔１内下部のボトムタンク６には上記スプレー噴霧段から噴霧されてガス中の硫黄酸化物を吸収した吸収液が貯留されている。ボトムタンク６に貯留した吸収液は、各循環ポンプ５により循環ライン７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび７ｅを経由して、第一〜第五スプレー噴霧段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄおよび４ｅに供給される。
【００２３】
以上のように構成される湿式排煙脱硫装置によれば、排ガス排出口３の右方にある図示しない吸引ブロワーにより排ガス導入口２から吸収塔１内に導入された硫黄酸化物含有排ガスに、第一スプレー噴霧段４ａと第二スプレー噴霧段４ｂより吸収液を噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔１内下部のボトムタンク６に貯留する。第一、第二スプレー噴霧段４ａと４ｂから噴霧される吸収液の噴霧方向とガスの流れ方向は同じである並流による気液接触であるから、固形分によりスプレー噴霧段４ａと４ｂの各スプレーノズルが閉塞される可能性は少ない。しかも、排ガス導入口２に近い第一スプレー噴霧段４ａと第二スプレー噴霧段４ｂでは排ガス中の硫黄酸化物濃度が高いので、効率よく硫黄酸化物が吸収液に吸収される。また、並流による気液接触であるから、排ガスの圧力損失が少なくて、ブロワーの吸引動力を低減し、第一、第二スプレー噴霧段４ａと４ｂに吸収液を送給するポンプ５の吸収液送給動力を低減することもできる。
【００２４】
引き続いて排ガスは、出口側の第三〜第五のスプレー噴霧段４ｃ、４ｄおよび４ｅにおいて噴霧される吸収液に排ガス中の硫黄酸化物が吸収される。第三、第四、第五スプレー噴霧段４ｃ、４ｄおよび４ｅから噴霧される吸収液の噴霧方向とガスの流れ方向は反対である向流による気液接触であるから、効率よく排ガス中の硫黄酸化物を吸収することができる。また、出口側では排ガス中の硫黄酸化物濃度も低下しているため、第三〜第五のスプレー噴霧段４ｃ、４ｄおよび４ｅの各スプレーノズルが閉塞される可能性は少ない。
【００２５】
以上のようにして、ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収されて所定の清浄度に達したガスは排ガス排出口３から排出されて、さらに、必要な場合は他のガス処理設備で付加的な処理が施される。
【００２６】
この略Ｕ字状吸収塔によれば、特に、次のような効果が得られる。
（１） 循環ポンプの動力の低減
吸収塔への排ガスの導入方向と排出方向が水平であり、吸収塔内のガス流路が水平であって、吸収塔の高さを低く抑えることができるため、吸収液をスプレー噴霧段に汲み上げる循環ポンプに大きな揚程が要求されず、循環ポンプの動力を低減することができる。
（２） メンテナンスの容易性
吸収塔の高さが低くなるに伴い、スプレー噴霧段を主とする吸収塔付属機器の設置位置が低くなるため、メンテナンスが容易になる。
（３） 騒音の低減
循環ポンプを吸収塔で囲まれた空間内に設置できるため、ポンプが発する外部への騒音を抑えることが可能である。
（４） 製造コストの低減
吸収塔内のガス流路が水平であって、吸収塔の全高を低く抑えることができるので、設備を小さくすることが可能で、製造コストを低減しうる。
（５） 排ガスの圧損の低減
排ガスは吸収塔内を水平に流れて上下方向に変動せず、略Ｕ字状のガス流路に沿って流すことができるため、吸収塔内のガスの圧損を小さく抑えることができる。
（２）ガス流路の断面積の変化する吸収塔
図２は、排ガス導入口１２に近いガス流路断面積が狭く、排ガス排出口１３に近いガス流路断面積が広いスプレー型吸収塔１１を示す断面を含む平面図である。このように、入口側では狭く、出口側では広くなるようにガス流路断面積を変化させることで、排ガス導入口１２に近い方ではガス流速が増大するので、上記したように、液滴とガス体との濃度差およびガス流速の相乗効果により物質移動速度が極めて速くなり、脱硫性能が向上する。また、ガス流速が大きくなると乱流が発生しやすく、排ガスと吸収液との良好な接触も確保される。
【００２７】
一方、排ガス排出口１３に近い方ではガス流速が低下するので、ガスに伴われる吸収液のミストが少なくなり、排ガスと吸収液とが充分な時間接触し、要求脱硫率を確実に達成することができる。
【００２８】
１４、１５、１６、１７、１８はスプレー噴霧段を示し、１９は吸収液循環ポンプを示す。矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示し、スプレー噴霧段１４と１５においては並流による気液接触が行われ、スプレー噴霧段１６と１７と１８においては向流による気液接触が行われる。
（３）各種形状の吸収塔の採用
ａ．矩形状吸収塔
図３は、排ガス導入ダクト２２から垂直方向に設置された導入部２３、直線状の吸収塔本体２４、垂直方向に設置された排出部２５を経て排ガス排出ダクト２６に至る、略直線状で水平のガス流路が内部に形成されている平面視で矩形状のスプレー型吸収塔２１を示す斜視図である。２７は排ガス導入口、２８は排ガス排出口である。２９、３０、３１、３２、３３、３４および３５はスプレー噴霧段を示し、３６は吸収液循環供給ポンプ、３７は吸収液が貯留されたボトムタンクを示す。矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示し、スプレー噴霧段２９と３０と３１においては並流による気液接触が行われり、スプレー噴霧段３２と３３と３４と３５においては向流による気液接触が行われる。この吸収塔によれば、垂直方向のガス導入部２３と垂直方向のガス排出部２５においても排ガスと吸収液の接触の機会が確保される。
ｂ．多角形状吸収塔
図４は、平面視で多角形状のスプレー型吸収塔４１を示す斜視図である。排ガス導入ダクト４２は垂直部４２ａにより吸収塔４１に接続され、排ガス排出ダクト４３は垂直部４３ａにより吸収塔４１に接続されている。４４、４５、４６はスプレー噴霧段を示し、４７は吸収液循環ポンプ、４８は吸収液が貯留されたボトムタンクを示す。矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示し、スプレー噴霧段４４と４５においては並流による気液接触が行われ、スプレー噴霧段４６においては向流による気液接触が行われる。この吸収塔内のガス流路は６角形の一部を切除した形状に類似している。
ｃ．ユニット型吸収塔
図５は、ユニット型吸収塔５１を示す断面を含む平面図である。吸収塔５１は、複数個の直線状吸収部ユニットからなる。矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示し、吸収塔５１内の点線Ｃはガスの流れ方向を示す。５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａおよび５６ａはスプレー噴霧段である。ユニット５２およびユニット５３においては並流による気液接触が行われ、ユニット５４、ユニット５５およびユニット５６においては向流による気液接触が行われる。各ユニット内のガス流路は水平である。
【００２９】
図３の矩形状吸収塔や図４の多角形状吸収塔によれば、設置場所の地理的な制約に関わらず、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積に応じて矩形状または多角形状の吸収塔を自由に選択することができるため、吸収塔の全体設置面積を低減することが可能である。
【００３０】
また、図５のユニット型吸収塔によれば、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積を確保するように直線状吸収ユニットを増減して、適宜接続部５７と５８と５９と６０を組み合わせるだけで、必要な設備仕様の吸収塔を提供することができる。
（４）本発明の吸収塔と従来の吸収塔の設備仕様の比較
本発明の吸収塔は吸収塔内のガス流路が水平であって上下方向に変動しないが、従来の吸収塔は図６に示すように、吸収塔内のガスは上昇流と下降流から形成されて上下反転する形式のものが多い。その結果、本発明の吸収塔は全体高さと全体容積を抑えることができるが、従来の吸収塔では、逆に全体高さと全体容積が大きくならざるを得ない。そこで、空塔ガス流速を３ｍ／秒とする設計条件で、排ガス導入ダクトおよび排ガス排出ダクトの直径を６ｍとし、吸収塔内吸収液量を１６６７ｍ３として、 本発明の吸収塔としては図１のイメージのもの、従来の吸収塔としては図６のイメージに近いものの各設計諸元値を比較すると、次の表１のようになる。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１に明らかなように、本発明の吸収塔の高さは従来の吸収塔の高さの約半分となり、吸収塔全体容積では約６０％減となる。なお、本発明の吸収塔では従来の吸収塔に比べて吸収部容積がかなり減少するので、吸収塔内のガス流路を水平に保ったままで吸収部容積を増やすには、例えば、図３に示すように、垂直方向のガス導入部と垂直方向のガス排出部を設け、その部分にスプレー噴霧段を配置することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、上記のとおり構成されているので、次のような効果を奏する。
（１）請求項１記載の発明によれば、吸収塔に対して水平に導入した排ガスを水平のガス流路を通過させて水平方向に排出する方式であるから、スプレー噴霧段等の吸収塔に付随する付属機器の高さが低くなり、吸収塔の全高を低く抑えることができる。そのため、循環ポンプとして小動力のものを採用できる。また、吸収塔の全高が低くなるので、メンテナンスが比較的簡単に行える。また、吸収塔の容積を大幅に低減して設備を小さくすることができるので、製造コストを低く抑えることができる。さらに、吸収塔内のガス流路が上下方向に変動しないので、排ガスの圧損を小さく抑えることができる。
（２）請求項２記載の発明によれば、硫黄酸化物含有排ガスを垂直方向の導入部と垂直方向の排出部で吸収液と接触させることにより、垂直方向の導入部と垂直方向の排出部でも排ガスと吸収液の接触の機会を確保し、脱硫率を向上することができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、吸収塔内の入口側で、排ガスと吸収液を並流方式で気液接触させることにより、スプレー噴霧段にスケーリングが生じにくく、しかも充分に硫黄酸化物を吸収することができる。また、吸収塔内の出口側で、効率的な気液接触が期待できる向流方式で排ガスと吸収液を気液接触させることにより、要求脱硫率を確実に達成することができる。
（４）請求項４、５記載の発明によれば、それぞれ請求項１、２記載の発明を実施するに好適な装置を提供することができる。
（５）請求項６記載の発明によれば、吸収塔内のガス流路の断面積が入口側では狭く、出口側では広くすることにより、入口側のガス流速が増大し、出口側のガス流速が低下するので、入口側の物質移動速度が速くなり、入口側の脱硫性能が向上する。また、乱流が発生しやすく、排ガスと吸収液との良好な接触が確保される。一方、出口側ではガス流速の低下に伴い、ガスに伴われる吸収液のミストが少なくなり、排ガスと吸収液との充分な接触時間が確保され、要求脱硫率を確実に達成することができる。
（７）請求項７記載の発明によれば、Ｕ字状で挟まれた空間部分に循環ポンプを設置することにより、循環ポンプが発する外部への騒音を低減することができる。
（８）請求項８、９記載の発明によれば、設置場所の地理的な制約に関わらず、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積に応じて矩形状または多角形状の吸収塔を自由に選択することができるので、吸収塔の全体設置面積を低減することができる。
（９）請求項１０記載の発明によれば、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積を確保するように直線状吸収部ユニットを必要個数組み合わせるだけで、様々に異なる要求設備仕様を満足する湿式排煙脱硫設備を簡単に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の湿式排煙脱硫装置の一実施例の概略構成を示し、吸収塔内部を透視した斜視図である。
【図２】本発明の湿式排煙脱硫装置の別の実施例の断面を含む平面図である。
【図３】本発明の湿式排煙脱硫装置のさらに別の実施例の斜視図である。
【図４】本発明の湿式排煙脱硫装置のさらに別の実施例の斜視図である。
【図５】本発明の湿式排煙脱硫装置のさらに別の実施例の断面を含む平面図である。
【図６】従来の湿式排煙脱硫装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、４１、５１…スプレー型吸収塔
２、１２、２７…排ガス導入口
３、１３、２８…排ガス排出口
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、１４、１５、１６、１７、１８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、４４、４５、４６…スプレー噴霧段
５、１９、３６、４７…循環ポンプ
６、３７、４８…ボトムタンク
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ…循環ライン
２２、４２…排ガス導入ダクト
２３…排ガス導入部
２４…吸収塔本体
２５…排ガス排出部
２６、４３…排ガス排出ダクト
５２、５３、５４、５５、５６…直線状吸収部ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所などから排出される燃焼排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫方法及びその方法の実施に用いられる湿式排煙脱硫装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電所等から排出されるガス中には硫黄分が多量に含まれているため、排煙脱硫装置と呼ばれる排ガス処理設備が一般的に必要である。要求される脱硫率は脱硫設備が設置される地域ごとに異なっており、一瞬でもその要求脱硫率を下回ることがないように脱硫設備を設計する必要がある。そこで、効率よく気液と接触し、硫黄酸化物を含有する排ガスの脱硫率を向上することを目的とする湿式排煙脱硫装置として、各種のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された湿式排煙脱硫装置によれば、図６に示すように、硫黄酸化物含有排ガスをスプレー型吸収塔６１内に導入し、これに吸収塔内下部のボトムタンク６２から循環液ライン６３ａ、６３ｂ、６３ｃを経て汲み上げた吸収液をスプレー噴霧段６４ａ、６４ｂ、６４ｃより噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去し、ボトムタンク６２に設けた散気管６５から空気を吐出することで、吸収した硫黄酸化物を石膏として回収している。ボトムタンク６２から抜き出した石膏を含有する吸収液は石膏分離機６６で石膏と吸収液に分離され、石膏は石膏ピット６７に送られ、濾液は濾液タンク６８に送られる。６９は吸収液循環ポンプ、７０は石膏含有吸収液抜き出しポンプ、７１はブロワ、７２は石灰石スラリータンク、７３は石灰石スラリーピット、７４は供給ポンプ、７５は排ガス導入口、７６は排ガス排出口である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１３３２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示す湿式排煙脱硫装置では、最下段のスプレー噴霧段６４ｃから最上段のスプレー噴霧段６４ａに至るスプレー噴霧段の高さが非常に高いため、循環ポンプ６９として非常に大きい吐出圧力のポンプを必要とする。また、スプレー噴霧段６４ａ〜６４ｃが非常に高い所に設置されているため、スプレーノズルの閉塞の解消らのメンテナンス作業が非常に煩雑である。また、吸収塔６１内に導入された排ガスを塔内で矢示７７で示すように上下反転させるために吸収塔容積が大きくなる。塔内のガスを上下反転させない場合は一定の気液接触時間を確保するために排ガス排出口７６が非常に高くなる。いずれにしても設備が大きくなるので、製造コストが高くなる。さらに、吸収塔の外側に循環ポンプ６９を設置せざるを得ないため、騒音が大きくなる。
【０００６】
本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、小動力の循環ポンプを用いることができる湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供することにある。また、メンテナンスが簡単である湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供することにある。また、製造コストが低廉である湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供することにある。さらに、騒音の小さい湿式排煙脱硫方法およびその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、硫黄酸化物含有排ガスをスプレー型吸収塔に対して水平に導入し、吸収塔内の水平のガス流路を通過することによって硫黄酸化物を吸収液に吸収させた排ガスを吸収塔から水平方向に排出する方式であり、吸収塔の全高を低く抑えることができるので、従来の湿式排煙脱硫装置の有する如上の欠点を解消することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の湿式排煙脱硫方法は、スプレー型吸収塔内に導入した硫黄酸化物含有排ガスに、スプレー噴霧段より吸収液である石灰石スラリーを噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔内底部に貯留し、塔内底部に貯留した吸収液を循環ラインを介してスプレー噴霧段に汲み上げて循環させ、脱硫後の排ガスを排出口を経て吸収塔外に排出する湿式排煙脱硫方法において、硫黄酸化物含有排ガスを上記吸収塔に対して水平に導入し、吸収塔内の水平のガス流路を通過することによって硫黄酸化物を吸収液に吸収させた排ガスを吸収塔から水平方向に排出することを特徴としている。
【０００９】
このようにして、吸収塔に対して水平に導入した排ガスを水平のガス流路を通過させて水平方向に排出する方式であるから、スプレー噴霧段等の吸収塔に付随する付属機器の高さも低くなり、吸収塔の全高を低く抑えることができる。そのため、循環ポンプとして小動力のものを採用できる。また、吸収塔の全高が低くなるので、メンテナンスが比較的簡単に行えて、製造コストを低く抑えることができる。さらに、吸収塔で囲まれた空間部分に吸収液を汲み上げる循環ポンプを設置することにより、循環ポンプが発する外部への騒音を低減することもできる。さらに、吸収塔内のガス流路が水平であって上下方向に変動しないので、排ガスの圧損を小さく抑えることができる。
【００１０】
ガスの導入および排出方向として、硫黄酸化物含有排ガスを吸収塔に対して垂直に導入してこの垂直方向の導入部で吸収液と接触させ、吸収塔内の水平のガス流路を通過することによって硫黄酸化物を吸収液に吸収させた排ガスを垂直方向の排出部で吸収液と接触させた後に吸収塔外に排出することが好ましい。吸収塔内の水平方向のガス流路だけでは、排ガスと吸収液との充分な接触時間を確保することができないことがあるので、垂直方向の導入部と垂直方向の排出部で排ガスと吸収液の接触の機会を確保することにより、必要な脱硫率を確実に達成することができる。
【００１１】
排ガス中の硫黄酸化物濃度は入口側が高くて出口側では低くなる。従って、吸収塔内の入口側では、排ガスと吸収液を並流方式で気液接触させても、充分に硫黄酸化物を吸収することができる。また、硫黄酸化物吸収量が最も多い吸収塔の入口側のスプレー噴霧段ではスケーリングが生じやすいが、並流方式で排ガスと吸収液を気液接触させれば、スケーリングが生じにくくなる。出口側では排ガス中の硫黄酸化物濃度は低いが、並流方式に比べて効率的な気液接触が期待できる向流方式で排ガスと吸収液を気液接触させることにより、要求脱硫率を確実に達成することができる。
【００１２】
上記方法を実施するための本発明の湿式排煙脱硫装置は、スプレー型吸収塔内に導入口を経て導入した硫黄酸化物含有排ガスに、吸収塔内に設置されたスプレー噴霧段より吸収液である石灰石スラリーを噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔内底部に貯留し、塔内底部に貯留した吸収液を循環ラインを介してスプレー噴霧段に汲み上げて循環させ、脱硫後の排ガスを排出口を経て吸収塔外に排出する湿式排煙脱硫装置において、排ガス導入口および排ガス排出口が水平方向に設置され、排ガス導入口から排ガス排出口に至る吸収塔内のガス流路が水平であることを特徴としている。
【００１３】
排ガスの導入口および排出口の設置方向として、排ガス導入口が垂直方向の導入部に設置され、排ガス排出口が垂直方向の排出部に設置されていれば、垂直方向の導入部と垂直方向の排出部でも、排ガスと吸収液を接触させることができるので好ましい。
【００１４】
吸収塔内のガス流路の断面積が入口側では狭く（ガス流速の高速化）、出口側では広いこと（ガス流速の低速化）が好ましい。というのは、ガス吸収におけるＷｈｉｔｍａｎ の二重境膜説に基づくと、一般に液滴とガス体との間の異相界面における物質移動速度Ｎは、液滴とガス体の相対速度をＶ、ガス本体での硫黄酸化物濃度と界面での硫黄酸化物濃度の差を△Ｃとすれば、Ｎ＝（ａ＋ｂＶα ）×△ｃで 表される。ａおよびｂはガス拡散係数、ガス密度、ガス粘度、液滴粒径、温度などに依存する定数であり、α＝０．５〜０．７である。
【００１５】
そこで、濃度差△Ｃ（ガス本体の硫黄酸化物濃度と界面での硫黄酸化物濃度の差）の大きい入口側においては吸収速度が非常に大きいため、接触時間やガス流速に影響されず、十分な吸収量を得られることから、入口側ではガス流路の断面積を狭く（ガス流速の高速化）を図ることができる。また、ガス流速が大きくなると乱流が発生しやすく、排ガスがショートパスする恐れが少なくなり、排ガスと吸収液の良好な接触も確保される。一方、濃度差△Ｃの小さい出口側においては吸収速度が小さくなるため、接触時間を確保するためにガス流速を低下させ、相対速度を大きくとるために向流に接触させることで、要求脱硫率を確実に達成することができる。また、ガス流速を低下させることで、吸収塔外に排出される吸収液ミストも少なくなる。
【００１６】
吸収塔が平面視で略Ｕ字状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が略Ｕ字状であり、Ｕ字状で挟まれた空間部分に、塔内底部に貯留した吸収液をスプレー噴霧段に汲み上げる循環ポンプを設置することが好ましい。循環ポンプが発する外部への騒音を低減することができるからである。
【００１７】
吸収塔が平面視で矩形状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が直線状であることが好ましく、また、吸収塔が平面視で多角形状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が多角形状または多角形の一部を切除した形状であることが好ましい。設置場所の地理的な制約に関わらず、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積に応じて矩形状または多角形状の吸収塔を自由に選択することができるため、吸収塔の全体設置面積を低減することができるからである。
【００１８】
吸収塔が、水平のガス流路を有する直線状吸収部ユニットを複数個組み合わせることによって形成されたものであることが好ましい。要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積を確保するように直線状吸収部ユニットを必要個数組み合わせるだけで、様々に異なる要求設備仕様を満足する湿式排煙脱硫設備を簡単に実現できるからである。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において適宜変更と修正が可能である。
（１）略Ｕ字状吸収塔
図１は、本発明の湿式排煙脱硫装置の一実施例の概略構成を示し、吸収塔内部を透視した斜視図である。スプレー型吸収塔１は、平面視で略Ｕ字状である。２は排ガス導入口、３は排ガス排出口である。
【００２０】
すなわち、スプレー型吸収塔１に対して水平方向から硫黄酸化物含有排ガスを導入し、吸収塔内の略Ｕ字状の水平のガス流路での所定の脱硫処理を経て、水平方向にガスを排出する構造である（矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示す）。吸収塔内には、５組のスプレー噴霧段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄおよび４ｅが設置されており、各スプレー噴霧段は５段からなる。言うまでもないが、本実施例の吸収塔や後記する各吸収塔において、スプレー噴霧段の組数や段数は排ガス量や排ガス性状や要求脱硫率など、種々の要因によって異なることはもちろんである。
【００２１】
５は硫黄酸化物吸収液（石灰石粉粒体と水の混合物である石灰石スラリー）をスプレー噴霧段に汲み上げる循環ポンプであり、略Ｕ字状の吸収塔本体で囲まれた空間内に設置されている。各循環ポンプ５から送給される吸収液の中で入口側に近い第一スプレー噴霧段４ａと第二スプレー噴霧段４ｂにおいては、噴霧される吸収液の方向とガスの流れ方向が一致する並流による気液接触が行われる。一方、吸収塔１内の水平のガス流路のほぼ中間に位置する第三スプレー噴霧段４ｃと出口側に近い第四スプレー噴霧段４ｄ並びに第五スプレー噴霧段４ｅにおいては、噴霧される吸収液の方向とガスの流れ方向が反対である向流による気液接触が行われる。
【００２２】
吸収塔１内下部のボトムタンク６には上記スプレー噴霧段から噴霧されてガス中の硫黄酸化物を吸収した吸収液が貯留されている。ボトムタンク６に貯留した吸収液は、各循環ポンプ５により循環ライン７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび７ｅを経由して、第一〜第五スプレー噴霧段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄおよび４ｅに供給される。
【００２３】
以上のように構成される湿式排煙脱硫装置によれば、排ガス排出口３の右方にある図示しない吸引ブロワーにより排ガス導入口２から吸収塔１内に導入された硫黄酸化物含有排ガスに、第一スプレー噴霧段４ａと第二スプレー噴霧段４ｂより吸収液を噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔１内下部のボトムタンク６に貯留する。第一、第二スプレー噴霧段４ａと４ｂから噴霧される吸収液の噴霧方向とガスの流れ方向は同じである並流による気液接触であるから、固形分によりスプレー噴霧段４ａと４ｂの各スプレーノズルが閉塞される可能性は少ない。しかも、排ガス導入口２に近い第一スプレー噴霧段４ａと第二スプレー噴霧段４ｂでは排ガス中の硫黄酸化物濃度が高いので、効率よく硫黄酸化物が吸収液に吸収される。また、並流による気液接触であるから、排ガスの圧力損失が少なくて、ブロワーの吸引動力を低減し、第一、第二スプレー噴霧段４ａと４ｂに吸収液を送給するポンプ５の吸収液送給動力を低減することもできる。
【００２４】
引き続いて排ガスは、出口側の第三〜第五のスプレー噴霧段４ｃ、４ｄおよび４ｅにおいて噴霧される吸収液に排ガス中の硫黄酸化物が吸収される。第三、第四、第五スプレー噴霧段４ｃ、４ｄおよび４ｅから噴霧される吸収液の噴霧方向とガスの流れ方向は反対である向流による気液接触であるから、効率よく排ガス中の硫黄酸化物を吸収することができる。また、出口側では排ガス中の硫黄酸化物濃度も低下しているため、第三〜第五のスプレー噴霧段４ｃ、４ｄおよび４ｅの各スプレーノズルが閉塞される可能性は少ない。
【００２５】
以上のようにして、ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収されて所定の清浄度に達したガスは排ガス排出口３から排出されて、さらに、必要な場合は他のガス処理設備で付加的な処理が施される。
【００２６】
この略Ｕ字状吸収塔によれば、特に、次のような効果が得られる。
（１） 循環ポンプの動力の低減
吸収塔への排ガスの導入方向と排出方向が水平であり、吸収塔内のガス流路が水平であって、吸収塔の高さを低く抑えることができるため、吸収液をスプレー噴霧段に汲み上げる循環ポンプに大きな揚程が要求されず、循環ポンプの動力を低減することができる。
（２） メンテナンスの容易性
吸収塔の高さが低くなるに伴い、スプレー噴霧段を主とする吸収塔付属機器の設置位置が低くなるため、メンテナンスが容易になる。
（３） 騒音の低減
循環ポンプを吸収塔で囲まれた空間内に設置できるため、ポンプが発する外部への騒音を抑えることが可能である。
（４） 製造コストの低減
吸収塔内のガス流路が水平であって、吸収塔の全高を低く抑えることができるので、設備を小さくすることが可能で、製造コストを低減しうる。
（５） 排ガスの圧損の低減
排ガスは吸収塔内を水平に流れて上下方向に変動せず、略Ｕ字状のガス流路に沿って流すことができるため、吸収塔内のガスの圧損を小さく抑えることができる。
（２）ガス流路の断面積の変化する吸収塔
図２は、排ガス導入口１２に近いガス流路断面積が狭く、排ガス排出口１３に近いガス流路断面積が広いスプレー型吸収塔１１を示す断面を含む平面図である。このように、入口側では狭く、出口側では広くなるようにガス流路断面積を変化させることで、排ガス導入口１２に近い方ではガス流速が増大するので、上記したように、液滴とガス体との濃度差およびガス流速の相乗効果により物質移動速度が極めて速くなり、脱硫性能が向上する。また、ガス流速が大きくなると乱流が発生しやすく、排ガスと吸収液との良好な接触も確保される。
【００２７】
一方、排ガス排出口１３に近い方ではガス流速が低下するので、ガスに伴われる吸収液のミストが少なくなり、排ガスと吸収液とが充分な時間接触し、要求脱硫率を確実に達成することができる。
【００２８】
１４、１５、１６、１７、１８はスプレー噴霧段を示し、１９は吸収液循環ポンプを示す。矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示し、スプレー噴霧段１４と１５においては並流による気液接触が行われ、スプレー噴霧段１６と１７と１８においては向流による気液接触が行われる。
（３）各種形状の吸収塔の採用
ａ．矩形状吸収塔
図３は、排ガス導入ダクト２２から垂直方向に設置された導入部２３、直線状の吸収塔本体２４、垂直方向に設置された排出部２５を経て排ガス排出ダクト２６に至る、略直線状で水平のガス流路が内部に形成されている平面視で矩形状のスプレー型吸収塔２１を示す斜視図である。２７は排ガス導入口、２８は排ガス排出口である。２９、３０、３１、３２、３３、３４および３５はスプレー噴霧段を示し、３６は吸収液循環供給ポンプ、３７は吸収液が貯留されたボトムタンクを示す。矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示し、スプレー噴霧段２９と３０と３１においては並流による気液接触が行われり、スプレー噴霧段３２と３３と３４と３５においては向流による気液接触が行われる。この吸収塔によれば、垂直方向のガス導入部２３と垂直方向のガス排出部２５においても排ガスと吸収液の接触の機会が確保される。
ｂ．多角形状吸収塔
図４は、平面視で多角形状のスプレー型吸収塔４１を示す斜視図である。排ガス導入ダクト４２は垂直部４２ａにより吸収塔４１に接続され、排ガス排出ダクト４３は垂直部４３ａにより吸収塔４１に接続されている。４４、４５、４６はスプレー噴霧段を示し、４７は吸収液循環ポンプ、４８は吸収液が貯留されたボトムタンクを示す。矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示し、スプレー噴霧段４４と４５においては並流による気液接触が行われ、スプレー噴霧段４６においては向流による気液接触が行われる。この吸収塔内のガス流路は６角形の一部を切除した形状に類似している。
ｃ．ユニット型吸収塔
図５は、ユニット型吸収塔５１を示す断面を含む平面図である。吸収塔５１は、複数個の直線状吸収部ユニットからなる。矢示Ａ、Ｂはそれぞれガスの導入方向と排出方向を示し、吸収塔５１内の点線Ｃはガスの流れ方向を示す。５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａおよび５６ａはスプレー噴霧段である。ユニット５２およびユニット５３においては並流による気液接触が行われ、ユニット５４、ユニット５５およびユニット５６においては向流による気液接触が行われる。各ユニット内のガス流路は水平である。
【００２９】
図３の矩形状吸収塔や図４の多角形状吸収塔によれば、設置場所の地理的な制約に関わらず、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積に応じて矩形状または多角形状の吸収塔を自由に選択することができるため、吸収塔の全体設置面積を低減することが可能である。
【００３０】
また、図５のユニット型吸収塔によれば、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積を確保するように直線状吸収ユニットを増減して、適宜接続部５７と５８と５９と６０を組み合わせるだけで、必要な設備仕様の吸収塔を提供することができる。
（４）本発明の吸収塔と従来の吸収塔の設備仕様の比較
本発明の吸収塔は吸収塔内のガス流路が水平であって上下方向に変動しないが、従来の吸収塔は図６に示すように、吸収塔内のガスは上昇流と下降流から形成されて上下反転する形式のものが多い。その結果、本発明の吸収塔は全体高さと全体容積を抑えることができるが、従来の吸収塔では、逆に全体高さと全体容積が大きくならざるを得ない。そこで、空塔ガス流速を３ｍ／秒とする設計条件で、排ガス導入ダクトおよび排ガス排出ダクトの直径を６ｍとし、吸収塔内吸収液量を１６６７ｍ３として、 本発明の吸収塔としては図１のイメージのもの、従来の吸収塔としては図６のイメージに近いものの各設計諸元値を比較すると、次の表１のようになる。
【００３１】
【表１】
表１に明らかなように、本発明の吸収塔の高さは従来の吸収塔の高さの約半分となり、吸収塔全体容積では約６０％減となる。なお、本発明の吸収塔では従来の吸収塔に比べて吸収部容積がかなり減少するので、吸収塔内のガス流路を水平に保ったままで吸収部容積を増やすには、例えば、図３に示すように、垂直方向のガス導入部と垂直方向のガス排出部を設け、その部分にスプレー噴霧段を配置することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、上記のとおり構成されているので、次のような効果を奏する。
（１）請求項１記載の発明によれば、吸収塔に対して水平に導入した排ガスを水平のガス流路を通過させて水平方向に排出する方式であるから、スプレー噴霧段等の吸収塔に付随する付属機器の高さが低くなり、吸収塔の全高を低く抑えることができる。そのため、循環ポンプとして小動力のものを採用できる。また、吸収塔の全高が低くなるので、メンテナンスが比較的簡単に行える。また、吸収塔の容積を大幅に低減して設備を小さくすることができるので、製造コストを低く抑えることができる。さらに、吸収塔内のガス流路が上下方向に変動しないので、排ガスの圧損を小さく抑えることができる。
（２）請求項２記載の発明によれば、硫黄酸化物含有排ガスを垂直方向の導入部と垂直方向の排出部で吸収液と接触させることにより、垂直方向の導入部と垂直方向の排出部でも排ガスと吸収液の接触の機会を確保し、脱硫率を向上することができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、吸収塔内の入口側で、排ガスと吸収液を並流方式で気液接触させることにより、スプレー噴霧段にスケーリングが生じにくく、しかも充分に硫黄酸化物を吸収することができる。また、吸収塔内の出口側で、効率的な気液接触が期待できる向流方式で排ガスと吸収液を気液接触させることにより、要求脱硫率を確実に達成することができる。
（４）請求項４、５記載の発明によれば、それぞれ請求項１、２記載の発明を実施するに好適な装置を提供することができる。
（５）請求項６記載の発明によれば、吸収塔内のガス流路の断面積が入口側では狭く、出口側では広くすることにより、入口側のガス流速が増大し、出口側のガス流速が低下するので、入口側の物質移動速度が速くなり、入口側の脱硫性能が向上する。また、乱流が発生しやすく、排ガスと吸収液との良好な接触が確保される。一方、出口側ではガス流速の低下に伴い、ガスに伴われる吸収液のミストが少なくなり、排ガスと吸収液との充分な接触時間が確保され、要求脱硫率を確実に達成することができる。
（７）請求項７記載の発明によれば、Ｕ字状で挟まれた空間部分に循環ポンプを設置することにより、循環ポンプが発する外部への騒音を低減することができる。
（８）請求項８、９記載の発明によれば、設置場所の地理的な制約に関わらず、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積に応じて矩形状または多角形状の吸収塔を自由に選択することができるので、吸収塔の全体設置面積を低減することができる。
（９）請求項１０記載の発明によれば、要求脱硫率を満たすに必要な吸収部容積を確保するように直線状吸収部ユニットを必要個数組み合わせるだけで、様々に異なる要求設備仕様を満足する湿式排煙脱硫設備を簡単に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の湿式排煙脱硫装置の一実施例の概略構成を示し、吸収塔内部を透視した斜視図である。
【図２】本発明の湿式排煙脱硫装置の別の実施例の断面を含む平面図である。
【図３】本発明の湿式排煙脱硫装置のさらに別の実施例の斜視図である。
【図４】本発明の湿式排煙脱硫装置のさらに別の実施例の斜視図である。
【図５】本発明の湿式排煙脱硫装置のさらに別の実施例の断面を含む平面図である。
【図６】従来の湿式排煙脱硫装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、４１、５１…スプレー型吸収塔
２、１２、２７…排ガス導入口
３、１３、２８…排ガス排出口
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、１４、１５、１６、１７、１８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、４４、４５、４６…スプレー噴霧段
５、１９、３６、４７…循環ポンプ
６、３７、４８…ボトムタンク
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ…循環ライン
２２、４２…排ガス導入ダクト
２３…排ガス導入部
２４…吸収塔本体
２５…排ガス排出部
２６、４３…排ガス排出ダクト
５２、５３、５４、５５、５６…直線状吸収部ユニット
Claims (10)
- スプレー型吸収塔内に導入した硫黄酸化物含有排ガスに、スプレー噴霧段より吸収液である石灰石スラリーを噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔内底部に貯留し、塔内底部に貯留した吸収液を循環ラインを介してスプレー噴霧段に汲み上げて循環させ、脱硫後の排ガスを排出口を経て吸収塔外に排出する湿式排煙脱硫方法において、硫黄酸化物含有排ガスを上記吸収塔に対して水平に導入し、吸収塔内の水平のガス流路を通過することによって硫黄酸化物を吸収液に吸収させた排ガスを吸収塔から水平方向に排出することを特徴とする湿式排煙脱硫方法。
- 請求項１のガスの導入および排出方向に代えてガスの導入および排出方向が垂直であって、硫黄酸化物含有排ガスを吸収塔に対して垂直に導入してこの垂直方向の導入部で吸収液と接触させ、吸収塔内の水平のガス流路を通過することによって硫黄酸化物を吸収液に吸収させた排ガスを垂直方向の排出部で吸収液と接触させた後に吸収塔外に排出することを特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫方法。
- 吸収塔内の入口側では、硫黄酸化物含有排ガスと吸収液を並流方式で気液接触させ、吸収塔内の出口側では、硫黄酸化物含有排ガスと吸収液を向流方式で気液接触させることを特徴とする請求項１または２記載の湿式排煙脱硫方法。
- スプレー型吸収塔内に導入口を経て導入した硫黄酸化物含有排ガスに、吸収塔内に設置されたスプレー噴霧段より吸収液である石灰石スラリーを噴霧して、排ガス中の硫黄酸化物を吸収液に吸収させて吸収塔内底部に貯留し、塔内底部に貯留した吸収液を循環ラインを介してスプレー噴霧段に汲み上げて循環させ、脱硫後の排ガスを排出口を経て吸収塔外に排出する湿式排煙脱硫装置において、排ガス導入口および排ガス排出口が水平方向に設置され、排ガス導入口から排ガス排出口に至る吸収塔内のガス流路が水平であることを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
- 請求項４の排ガス導入口および排ガス排出口の設置方向に代えて、排ガス導入口が垂直方向の導入部に設置され、排ガス排出口が垂直方向の排出部に設置されていることを特徴とする請求項４記載の湿式排煙脱硫装置。
- 吸収塔内のガス流路の断面積が入口側では狭く、出口側では広いことを特徴とする請求項４または５記載の湿式排煙脱硫装置。
- 吸収塔が平面視で略Ｕ字状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が略Ｕ字状であり、Ｕ字状で挟まれた空間部分に、塔内底部に貯留した吸収液をスプレー噴霧段に汲み上げる循環ポンプを設置したことを特徴とする請求項４、５または６記載の湿式排煙脱硫装置。
- 吸収塔が平面視で矩形状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が直線状であることを特徴とする請求項４、５または６記載の湿式排煙脱硫装置。
- 吸収塔が平面視で多角形状であって、排ガス導入口から排ガス排出口に至る水平のガス流路が多角形状または多角形の一部を切除した形状であることを特徴とする請求項４、５または６記載の湿式排煙脱硫装置。
- 吸収塔が、水平のガス流路を有する直線状吸収部ユニットを複数個組み合わせることによって形成されたものであることを特徴とする請求項４、５または６記載の湿式排煙脱硫装置。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006255698A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Lurgi Lentjes Ag | 分離された洗浄液溜めを備えた燃焼排ガス用浄化装置 |
| JP2006263724A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-10-05 | Lurgi Lentjes Ag | 燃焼排ガス浄化装置 |
| JP4505041B1 (ja) * | 2009-11-30 | 2010-07-14 | 健 木村 | 炭酸ガス回収装置 |
| CN101791511A (zh) * | 2010-03-30 | 2010-08-04 | 山东大学 | 一种氨水喷雾烟气脱硫及二氧化硫回收工艺及系统 |
| CN102343215A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-02-08 | 华南理工大学 | 一种双室多重吸收湿法烟气脱硫装置 |
| CN103203173A (zh) * | 2012-01-13 | 2013-07-17 | 九威科技有限公司 | 废气处理设备 |
| WO2019142715A1 (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | 千代田化工建設株式会社 | 排ガス処理方法および排ガス処理装置 |
| JP2020517441A (ja) * | 2017-04-25 | 2020-06-18 | ティッセンクルップ インダストリアル ソリューションズ アクツィエンゲゼルシャフトＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＡＧ | 排ガス洗浄装置および方法 |
| JPWO2019207671A1 (ja) * | 2018-04-25 | 2021-05-13 | 株式会社Ihi | 気液接触装置 |
-
2003
- 2003-06-02 JP JP2003156711A patent/JP2004358294A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006255698A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Lurgi Lentjes Ag | 分離された洗浄液溜めを備えた燃焼排ガス用浄化装置 |
| JP2006263724A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-10-05 | Lurgi Lentjes Ag | 燃焼排ガス浄化装置 |
| JP4505041B1 (ja) * | 2009-11-30 | 2010-07-14 | 健 木村 | 炭酸ガス回収装置 |
| JP2011110528A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Takeshi Kimura | 炭酸ガス回収装置 |
| CN101791511A (zh) * | 2010-03-30 | 2010-08-04 | 山东大学 | 一种氨水喷雾烟气脱硫及二氧化硫回收工艺及系统 |
| CN101791511B (zh) * | 2010-03-30 | 2012-01-11 | 山东大学 | 一种氨水喷雾烟气脱硫及二氧化硫回收工艺及系统 |
| CN102343215A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-02-08 | 华南理工大学 | 一种双室多重吸收湿法烟气脱硫装置 |
| CN103203173A (zh) * | 2012-01-13 | 2013-07-17 | 九威科技有限公司 | 废气处理设备 |
| JP2020517441A (ja) * | 2017-04-25 | 2020-06-18 | ティッセンクルップ インダストリアル ソリューションズ アクツィエンゲゼルシャフトＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＡＧ | 排ガス洗浄装置および方法 |
| US10994244B2 (en) | 2017-04-25 | 2021-05-04 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Apparatus and method for waste gas scrubbing |
| WO2019142715A1 (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | 千代田化工建設株式会社 | 排ガス処理方法および排ガス処理装置 |
| JP2019122934A (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | 千代田化工建設株式会社 | 排ガス処理方法および排ガス処理装置 |
| US11198092B2 (en) | 2018-01-18 | 2021-12-14 | Chiyoda Corporation | Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment apparatus |
| JPWO2019207671A1 (ja) * | 2018-04-25 | 2021-05-13 | 株式会社Ihi | 気液接触装置 |
| US11305244B2 (en) | 2018-04-25 | 2022-04-19 | Ihi Corporation | Gas-liquid contact apparatus |
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