JP2011016045A

JP2011016045A - 乾燥塔

Info

Publication number: JP2011016045A
Application number: JP2009160998A
Authority: JP
Inventors: Takeo Tanaka; 建夫田中; Hiroki Goto; 博樹後藤
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2011-01-27

Abstract

【課題】乾燥塔における圧力損失の増加を防止する。
【解決手段】ガスＡと硫酸とを接触させる硫酸供給ノズル１と、硫酸供給ノズル１よりガス流下流に配置されガスＡとガスＡに同伴される硫酸とを分離するデミスタ３ａ（３ｂ）と、を備える乾燥塔において、デミスタ３ａ（３ｂ）に対してスプレーノズル４ａａ（４ｂａ）を設け、スプレーノズル４ａａ（４ｂａ）が、デミスタ３ａ（３ｂ）に対して硫酸を噴霧供給することで当該デミスタ３ａ（３ｂ）を洗浄し、デミスタ３ａ（３ｂ）に捕集された単体硫黄等の析出物を除去してデミスタ３ａ（３ｂ）の通気性を回復する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス中の水分を除去するための乾燥塔に関する。

従来、塔頂から塔底へ向かって濃硫酸を流し、これに対向して塔底から塔頂へ向けて湿潤ガスを流して、濃硫酸と湿潤ガスとを向流接触させることにより、湿潤ガス中の水分を除去する乾燥塔が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような乾燥塔にあっては、濃硫酸がガスに同伴されて後段に向かわないように濃硫酸を回収すべく、ガスとガスに同伴される濃硫酸とを分離する気液分離手段を設けることが広く行われている。

特開２００５−２８８４３１号公報

しかしながら、上記のような乾燥塔においては、圧力損失が増加してしまうという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、圧力損失の増加を防止可能な乾燥塔を提供することを目的とする。

ここで、本発明者らは鋭意研究の結果、圧力損失の増加は、ガスに含まれる例えば硫化水素等の硫黄化合物等から生成された単体硫黄等の析出物が、気液分離手段に析出捕集されることで、気液分離手段の通気性が損なわれることが主たる原因であることを見出した。

そこで、本発明による乾燥塔は、ガス中の水分を除去するための乾燥塔であって、ガスと硫酸とを接触させる気液接触手段と、気液接触手段よりガス流下流に配置されガスとガスに同伴される硫酸とを分離する気液分離手段とを備える乾燥塔において、気液分離手段に対して硫酸を噴霧することにより気液分離手段を洗浄する洗浄手段を備えることを特徴とする。

このような乾燥塔によれば、単体硫黄等の析出物が気液分離手段に析出捕集されることによって気液分離手段の通気性が損なわれた場合においても、洗浄手段が、気液分離手段に向かって硫酸を噴霧してこれを洗浄するので、気液分離手段に捕集された単体硫黄等の析出物を除去して気液分離手段の通気性を回復することができる。これにより、圧力損失の増加を防止することができる。

ここで、洗浄手段は、気液分離手段よりガス流下流に配置される第１洗浄手段と、気液分離手段よりガス流上流に配置される第２洗浄手段とを有することが好ましい。この構成によれば、第１洗浄手段と第２洗浄手段とによって、気液分離手段の両側から硫酸を噴霧してこれを洗浄できるので、確実に、気液分離手段に捕集された単体硫黄等の析出物を除去して気液分離手段の通気性を回復することができる。

また、ガスと接触し回収された硫酸が、洗浄手段において使用される構成とされていることが好ましい。これにより、気液分離手段の洗浄に際し、外部から新たな硫酸を導入する必要がなく、コストを削減することができる。

このように本発明によれば、圧力損失の増加を防止することができる。

本実施形態に係る乾燥塔を示す構成図である。

以下、本発明に係る乾燥塔の好適な実施形態について図１を参照して説明する。図１は本実施形態に係る乾燥塔を示す構成図である。

図１に示される乾燥塔１０は、ＳＯ_２を含むガスから硫酸を製造する硫酸製造設備に適用されるものであり、ガス中の水分を除去し、この水分を除去したガスを後段の装置へ供給するものである。なお、本実施形態におけるガスは、例えば活性炭等の炭素質吸着材を利用した排ガス処理設備において、排ガス中のＳＯ_２を吸着した炭素質吸着材を再生する際に発生する高濃度ＳＯ_２含有ガスであり、ＳＯ_２、Ｈ_２Ｓ及びＣＯＳ等の硫黄化合物等を含む。

乾燥塔１０は、塔下部から内部へガスＡが導入され塔頂へ向かうように構成されており、この内部に導入され上向するガスＡに下向きに硫酸を噴霧供給しガスＡと硫酸とを接触させる硫酸供給ノズル（気液接触手段）１と、硫酸供給ノズル１よりガス流上流（図示下方）に配置され硫酸供給ノズル１から供給される硫酸とガスＡとの接触面積を高めるための充填層２と、硫酸供給ノズル１からガスＡに対して供給され充填層２を通過して落下し乾燥塔１０の底部に貯留されて回収された硫酸を再度硫酸供給ノズル１へ供するための循環ラインＬ１と、硫酸供給ノズル１よりガス流下流（図示上方）に順次配置されガスＡとガスＡに同伴される硫酸とを分離するためのデミスタ（気液分離手段）３ａ，３ｂと、を備えており、デミスタ３ａ，３ｂは、硫酸供給ノズル１から噴霧供給されたミスト状の硫酸が、ガスＡに同伴されて後段に向かわないようにこれを捕集すべく、例えばワイヤメッシュ等により構成されている。

このようなデミスタ３ａのガス流下流には２つのスプレーノズル（第１洗浄手段）４ａａが設けられており、デミスタ３ｂのガス流下流には２つのスプレーノズル（第１洗浄手段）４ｂａが設けられている。スプレーノズル４ａａは、デミスタ３ａを洗浄するためのものであり、デミスタ３ａとデミスタ３ｂとの間でデミスタ３ａ近傍に配置されている。スプレーノズル４ｂａは、デミスタ３ｂを洗浄するためのものであり、デミスタ３ｂ近傍に配置されている。これらのスプレーノズル４ａａ，４ｂａは、ガス流下流からデミスタ３ａ，３ｂの各々に向けて下向きに硫酸を噴霧供給する。

さらに、デミスタ３ａと硫酸供給ノズル１との間でデミスタ３ａのガス流上流近傍には２つのスプレーノズル（第２洗浄手段）４ａｂが設けられており、デミスタ３ｂとスプレーノズル４ａａとの間でデミスタ３ｂのガス流上流近傍には２つのスプレーノズル（第２洗浄手段）４ｂｂが設けられている。これらのスプレーノズル４ａｂ，４ｂｂも、デミスタ３ａ，３ｂを洗浄するためのものであり、ガス流上流からデミスタ３ａ，３ｂの各々に向けて上向きに硫酸を噴霧供給する。

そして、スプレーノズル４ａａ，４ａｂ，４ｂｂは、図示しない制御装置の制御により、あらかじめ決められた所定の時間間隔で、またはデミスタ３ａ，３ｂの圧力損失の上昇傾向によって、硫酸を噴霧する。また、スプレーノズル４ｂａは、必要に応じて、手動により、又は上記制御手段の制御により、硫酸を噴霧する。

これらのスプレーノズル４ａａ，４ａｂ，４ｂａ，４ｂｂには、硫酸供給ノズル１からガスＡに供給されガスＡと接触し底部に貯留されて回収された硫酸を、スプレーノズル４ａａ，４ａｂ，４ｂａ，４ｂｂに供給すべく、循環ラインＬ１から分岐する分岐ラインＬ２がそれぞれ接続されており、これにより、スプレーノズル４ａａ，４ａｂ，４ｂａ，４ｂｂでは、硫酸供給ノズル１からガスＡに供給されガスＡと接触し回収された硫酸が使用される。

このように構成された乾燥塔１０によれば、ガスＡに対して硫酸供給ノズル１より硫酸が噴霧供給されてガスＡが乾燥し、このガスＡがデミスタ３ａ，３ｂを通過することでガスＡと硫酸とが分離される。

このとき、ガスＡに含まれるＨ_２Ｓ等の硫黄化合物等から単体硫黄等の析出物が生成され、これがデミスタ３ａ，３ｂに捕集されることを主原因としてデミスタ３ａ，３ｂが目詰まりし、その結果デミスタ３ａ，３ｂの通気性が損なわれることがある。

ここで、本実施形態の乾燥塔１０によれば、上記のようにデミスタ３ａ，３ｂの通気性が損なわれた場合には、デミスタ３ａ，３ｂの各々に対して設けられたスプレーノズル４ａａ，４ａｂ，４ｂａ，４ｂｂにより、各デミスタ３ａ，３ｂの両側から各デミスタ３ａ，３ｂに向かって硫酸が噴霧供給され、これらが洗浄されるため、デミスタ３ａ，３ｂに捕集された単体硫黄等の析出物が除去されてデミスタ３ａ，３ｂの目詰まりが解消され、デミスタ３ａ，３ｂの通気性が回復される。このため、圧力損失の増加を防止することができる。その結果、デミスタ３ａ，３ｂを取り出して洗浄したり、デミスタ３ａ，３ｂを交換したりすることなく、長期的に安定して乾燥塔１０の運転を行うことができる。

加えて、スプレーノズル４ａａ，４ａｂ，４ｂａ，４ｂｂでは、硫酸供給ノズル１からガスＡに供給されガスＡと接触し回収された硫酸が使用されるので、デミスタ３ａ，３ｂの洗浄に際し、外部から新たな硫酸を導入する必要がなく、コストを削減することができる。

なお、これらスプレーノズル４ａａ，４ａｂ，４ｂａ，４ｂｂの噴霧タイミングは、互いに同時であっても良いし、同時でなくても良い。また、これらの噴霧時間は互いにラップしていても良いし、ラップしていなくても良い。

なお、上記実施形態においては、デミスタ３ａ，３ｂは、ワイヤメッシュから構成されるものとしたが、これに限らず、例えば、規則・不規則充填物を充填して成る充填層としても良い。

また、スプレーノズル４ａａ，４ａｂ，４ｂａ，４ｂｂの各設置個数は、デミスタ３ａ，３ｂの各々に対して２つずつとしたが、これに限らず、デミスタ３ａ，３ｂの大きさや所望する洗浄範囲に応じて任意の個数とすることができる。

また、デミスタ３ｂの定期的な洗浄はスプレーノズル４ｂｂを用いて行い、この定期的な洗浄によってデミスタ３ｂの目詰まりが解消しない場合にのみ、スプレーノズル４ｂａを用いてデミスタ３ｂの洗浄を行うことが好ましい。

また、デミスタ３ａ，３ｂを洗浄するための手段は、硫酸を噴霧するスプレーノズルとしたが、これに限らず、デミスタ３ａ，３ｂに硫酸を供給してデミスタ３ａ，３ｂに捕集された単体硫黄等の析出物を除去可能な他の周知の洗浄手段とすることができる。

また、デミスタは２個に限らず、１個でも３個以上でも本発明を適用することができる。

１…硫酸供給ノズル（気液接触手段）、２…充填層、３ａ，３ｂ…デミスタ（気液分離手段）、４ａａ，４ｂａ…スプレーノズル（第１洗浄手段）、４ａｂ，４ｂｂ…スプレーノズル（第２洗浄手段）、１０…乾燥塔。

Claims

ガス中の水分を除去するための乾燥塔であって、前記ガスと硫酸とを接触させる気液接触手段と、前記気液接触手段よりガス流下流に配置されガスとガスに同伴される硫酸とを分離する気液分離手段とを備える乾燥塔において、
前記気液分離手段に対して硫酸を噴霧することにより前記気液分離手段を洗浄する洗浄手段を備えることを特徴とする乾燥塔。
前記洗浄手段は、前記気液分離手段よりガス流下流に配置される第１洗浄手段と、前記気液分離手段よりガス流上流に配置される第２洗浄手段とを有することを特徴とする請求項１記載の乾燥塔。
ガスと接触し回収された硫酸が、前記洗浄手段において使用される構成とされている請求項１又は２記載の乾燥塔。