JP2017177081A - 充填塔用の充填物及び海水脱硫装置 - Google Patents

充填塔用の充填物及び海水脱硫装置 Download PDF

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Abstract

【課題】簡単な構造で気液接触効率の低減を抑制する。【解決手段】充填物１１Ｂは、充填塔の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に水を導通しつつ内部に排ガスを導通して、排ガスを水に対して接触させて脱硫する充填塔用の充填物である。充填物１１Ｂは、鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部６２Ａを有する第１板ユニット６４と、第１板ユニット６４の板部６２に交差して、鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部７２を有し、第１板ユニット６４と共に鉛直方向に沿った両端部が開口する格子部６９を形成する第２板ユニットと、を有する。板部６２は、鉛直方向の上端面６６から下端面６７に向かうに従って、厚みが小さくなる。【選択図】図３

Description

本発明は、充填塔用の充填物及び海水脱硫装置に関する。
近年、海水淡水化プラントを併設した火力発電所が増加傾向にある。また、石炭等の化石燃料を燃焼することで発生する排ガス中に含有される硫黄分を除去するため脱硫装置が設けられている。発電所などでは大量の冷却水を必要とするため海に面した場所に建設される場合が多いこと、脱硫処理の稼動コストを低く抑えられることなどの観点から、海水を吸収液として利用して脱硫を行う海水脱硫が注目されている。この吸収液として海水を用いた海水脱硫装置は、石灰‐石膏法に比べて低コストであるため、火力発電所などにおいて用いられている。
この海水脱硫装置は、例えば特許文献１に示すように、排煙脱硫吸収塔（充填塔）が備えられている。排煙脱硫吸収塔は、内部に多孔性の充填物を設けた塔である。排煙脱硫吸収塔は、充填物の鉛直方向上方から海水を散布して、充填物の内部に海水を導通させる。そして、排煙脱硫吸収塔は、充填物に排ガスを導通させる。これにより、充填物の内部で海水と排ガスとが気液接触し、排ガス中の硫黄分が海水に吸収される。
特許第５７５４８７７号公報
この充填物は、気液接触効率を高くすることで、脱硫量を確保しつつ、吸収液（海水）の量を低減することが求められている。気液接触効率を高くするためには、充填物の表面積を大きくすることで実現できるが、そのためには充填物を複雑な形状とすることが必要となり、製造コストが高くなったり、圧損が高くなったりするという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な構造で気液接触効率の低減を抑制する充填塔用の充填物及び海水脱硫装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る充填塔用の充填物は、充填塔の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に前記水を導通しつつ内部に排ガスを導通して、前記排ガスを前記水に対して接触させて脱硫する充填塔用の充填物であって、前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有する第１板ユニットと、前記第１板ユニットの板部に交差して、前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有し、前記第１板ユニットと共に前記鉛直方向に沿った両端部が開口する格子部を形成する第２板ユニットと、を有し、前記板部は、鉛直方向の上端面から下端面に向かうに従って、厚みが小さくなる。
この充填物は、第１板ユニット及び第２板ユニットによって構成されるため、簡単な構造となる。また、この充填物は、上端面における厚みが下端面における厚みより大きい。従って、この充填材は、水の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。
前記充填物において、前記板部は、鉛直方向上部の端面が、前記鉛直方向に垂直な面となっていることが好ましい。この充填物は、鉛直方向上部の端面が鉛直方向に垂直な面であるため、水の跳ね返り量を多くして、気液接触効率をより適切に高めることができる。
前記充填物において、前記板部は、鉛直方向上部の端面に、溝部を有することが好ましい。この充填物は、鉛直方向上部の端面に溝部を有するため、水の跳ね返り量を多くして、気液接触効率をより適切に高めることができる。
前記充填物は、前記第１板ユニット及び前記第２板ユニットを有する第１充填部と、前記第１板ユニット及び前記第２板ユニットを有する第２充填部とが、前記鉛直方向に沿って積層され、前記第２充填部が有する第１板ユニットの板部は、前記鉛直方向に垂直な水平方向において、前記第１充填部が有する第１板ユニットの板部の位置に対しずれた位置に配置されることが好ましい。この充填物は、第１充填部の板部を跳ね返った水が、第２充填部の板部に当たりやすくすることができる。従って、充填物は、気液接触効率をより高めることができる。
前記充填物は、前記第１充填部と前記第２充填部とを有する充填ユニットが鉛直方向に沿って複数積層され、前記鉛直方向に沿って互いに隣接する前記充填ユニットは、前記第１充填部の第１板ユニットが有する板部同士が、前記水平方向において互いに重なる位置に配置され、前記第２充填部の第１板ユニットが有する板部同士が、前記水平方向において互いに重なる位置に配置されることが好ましい。この充填物は、板部の表面を流れる水を、その鉛直方向下方の充填ユニットが有する板部に滴下することを促進する。従って、充填物は、気液接触効率をより高めることができる。
前記充填物において、前記板部は、前記鉛直方向に延在する両表面に、前記板部の一方の側面から他方の側面にわたって、前記表面から離れた方向に延在する突起部を有することが好ましい。この充填物は、突起部を有するため、気液接触効率をより高めることができる。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る充填塔用の充填物は、充填塔の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に前記水を導通しつつ内部に排ガスを導通して、前記排ガスを前記水に対して接触させて脱硫する充填塔用の充填物であって、前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有する第１板ユニットと、前記第１板ユニットの板部に交差して、前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有し、前記第１板ユニットと共に前記鉛直方向に沿った両端部が開口する格子部を形成する第２板ユニットと、を有し、前記板部は、前記鉛直方向に延在する両表面に、前記板部の一方の側部から他方の側部にわたって、前記表面から離れる方向に延在する突起部を有し、前記突起部の前記鉛直方向上側の面と前記鉛直方向との間の角度が、９０度以上１８０度未満である。
この充填物は、突起部により、水の跳ね返り量を多くして、簡単な構造で気液接触効率を高めることができる。
前記充填物において、前記突起部は、前記板部の鉛直方向の上端面に設けられることが好ましい。従って、充填物は、水を突起部により多く当てることが可能となり、跳ね返り量を多くして、気液接触効率をより適切に高めることができる。
前記充填物において、前記突起部の前記鉛直方向下側の面は、前記板部に接続された末端部から先端部に向かうに従って、前記鉛直方向上方に向かって傾斜することが好ましい。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る充填塔用の充填物は、充填塔の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に前記水を導通しつつ内部に排ガスを導通して、前記排ガスを前記水に対して接触させて脱硫する充填塔用の充填物であって、前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有する第１板ユニット、及び、前記第１板ユニットの板部に交差して前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有し、前記第１板ユニットと共に前記鉛直方向に沿った両端部が開口する格子部を形成する第２板ユニットを有する第１充填部と、前記第１板ユニットと前記第２板ユニットとを有する第２充填部と、表面が平面である板状の部材であって、前記表面に複数の開口部が格子状に貫通している開口板部と、を有し、前記第１充填部と前記第２充填部とは、間に前記開口板部を介して前記鉛直方向に沿って積層され、隣接する前記開口部の中心軸同士の間の距離は、隣接する前記格子部の中心軸同士の間の距離と等しく、前記開口部の側面とその開口部に隣接する側面との間の厚みは、前記板部の厚みより長い。
この充填物は、開口板部の開口部同士の間の厚みが、板部の厚みより長い。また、この充填物は、開口部のピッチ（中心軸間の距離）が、格子部のピッチと等しい。従って、この充填物は、水が開口板部に当たりやすくなるため、水の跳ね返り量を多くして、簡単な構造で、気液接触効率を高めることができる。
前記充填物において、前記開口板部の前記鉛直方向に沿った長さは、前記第１充填部及び前記第２充填部の前記鉛直方向に沿った長さよりも短いことが好ましい。この充填物は、厚みが薄く、簡単な構造の開口板部を積層している。従って、この充填物によると、より簡単な構造で、気液接触効率を効果的に高めることができる。
前記充填物において、前記開口板部は、前記開口部の中心軸が、鉛直方向下方に隣接する前記第１充填部又は前記第２充填部の格子部の中心軸に一致することが好ましい。この充填物は、水が開口板部に当たりやすくなるため、水の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。
前記充填物において、前記開口板部は、前記開口部の中心軸が、鉛直方向下方に隣接する前記第１充填部又は前記第２充填部の格子部の中心軸に対し、位置がずれるように配置されていることが好ましい。この充填物は、水が開口板部に当たりやすくなるため、水の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る排ガスの脱硫装置は、前記充填塔用の充填物を有する。この脱硫装置は、充填物を有しているため、簡単な構造で、気液接触効率を高めることができる。
本発明によれば、簡単な構造で気液接触効率の低減を抑制することができる。
図１は、第１実施形態に係る海水脱硫装置の構成を示す概略図である。 図２は、第１実施形態に係る充填物の斜視図である。 図３は、図２の方向Ｓから見た第１実施形態に係る充填物の断面図である。 図４は、図２の方向Ｔから見た第１実施形態に係る充填物の断面図である。 図５は、海水の跳ね返りを説明した説明図である。 図６は、第１実施形態に係る板部の他の例を示す模式図である。 図７は、第１実施形態に係る板部の他の例を示す模式図である。 図８は、第２実施形態に係る充填部の断面図である。 図９は、第２実施形態に係る充填部の断面図である。 図１０は、第２実施形態に係る突起部の他の構成例を示す図である。 図１１は、第２実施形態に係る突起部の他の構成例を示す図である。 図１２は、第２実施形態に係る突起部の他の構成例を示す図である。 図１３は、第２実施形態に係る板部の他の例を示す模式図である。 図１４は、第３実施形態に係る充填部の断面図である。 図１５は、第３実施形態に係る充填部の断面図である。 図１６は、第３実施形態に係る充填部の上面図である。 図１７は、第３実施形態に係る充填物の他の例を示す図である。
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
（第１実施形態）
（海水脱硫装置の全体構成）
図１は、第１実施形態に係る海水脱硫装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、第１実施形態に係る海水脱硫装置１０（脱硫装置）は、充填塔１１（排煙脱硫吸収塔）と、入口側希釈混合槽１２と、水質回復処理を行う酸化槽１３と、出口側希釈混合槽１４とを有する。
本実施例では、充填塔１１で用いる海水１５と、水質回復処理を行う酸化槽１３で水質改質に用いる海水１５は、別途汲み上げられボイラ２１での復水器（図示せず）で冷却に使用した後、海１６に放流する前の海水を用いている。
また希釈用の海水１５は、海１６からポンプＰ11により海水供給ラインＬ1を介して汲み上げられ、一部の海水１５ａはポンプＰ11により海水供給ラインＬ2を介して入口側希釈混合槽１２に供給される。また、必要に応じて、出口側希釈混合槽１４に希釈用の海水１５ｂとして供給する希釈海水供給ラインＬ3が設けられている。なお、本実施形態では、図示しない復水器からの冷却後の海水を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、海１６からポンプＰ11により直接汲み上げた海水を用いるようにしてもよい。
充填塔１１は、ボイラ２１からの排ガス２２と海水１５とを気液接触して排ガス２２を浄化する塔である。充填塔１１は、内部に散水装置１１Ａと充填物１１Ｂとを備える。散水装置１１Ａは、充填物１１Ｂの鉛直方向上方から、充填物１１Ｂに向けて海水１５を散布する。この海水１５は、充填物１１Ｂ内を導通する。また、充填塔１１には、ボイラ２１から排ガス２２が供給される。この排ガス２２は、充填物１１Ｂの内部に導通される。排ガス２２と海水１５とは、充填物１１Ｂの内部で気液接触し、排ガス２２中の硫黄成分が、海水１５に吸収される。これにより、排ガス２２は脱硫される。なお、散水装置１１Ａは、充填物１１Ｂの鉛直方向上方から、充填物１１Ｂに対し海水１５を供給するものであれば、その構成は任意である。例えば、本実施形態では、散水装置１１Ａは、充填物１１Ｂの鉛直方向上方に設けられ、鉛直方向下方向に海水を散布（噴射）しているが、海水を噴射する方向は、鉛直方向下方向に限られない。すなわち、散水装置１１Ａは、充填物１１Ｂの鉛直方向上方から充填物１１Ｂに海水を噴射（供給）するものであれば、海水を噴射（供給）する方向、すなわち散水装置１１Ａから噴射された海水の進行方向は、任意である。
充填塔１１は、排ガス２２と海水１５とを気液接触させて、下記式（１）に示すような反応を生じさせ、排ガス２２中のＳＯ2などの形態で含有されているＳＯｘなどの硫黄分を海水１５に吸収させ、排ガス２２中の硫黄分を、海水１５を用いて除去している。
ＳＯ2（Ｇ） ＋ Ｈ2Ｏ → Ｈ2ＳＯ3（Ｌ） → ＨＳＯ3 - ＋ Ｈ＋ ・・・（１）
この海水脱硫により海水１５と排ガス２２との気液接触により発生したＨ2ＳＯ3が解離して水素イオン（Ｈ+）が海水１５中に遊離するためｐＨが下がり、硫黄分吸収海水２３には多量の硫黄分が吸収される。このため、硫黄分吸収海水２３は硫黄分を高濃度に含んでいる。
このとき、硫黄分吸収海水２３のｐＨとしては、例えば３〜６程度となる。そして、充填塔１１で硫黄分を吸収した硫黄分吸収海水２３は、充填塔１１の塔底部に貯留される。充填塔１１の塔底部に貯留された硫黄分吸収海水２３は、硫黄分吸収海水排出ラインＬ4を介して入口側希釈混合槽１２に送給される。この入口側希釈混合槽１２に供給された硫黄分吸収海水２３は、入口側希釈混合槽１２に供給される復水器からの海水１５及び希釈用の海水１５ａと混合されて希釈され、酸性混合海水２４となる。
また、充填塔１１で脱硫された浄化ガス２５は煙突２６から大気中に放出される。なお、ボイラ２１と充填塔１１との間には集塵手段２７が設けられ、排ガス２２中の煤塵等を除去している。
なお、排ガス２２の脱硫率は、充填塔１１に供給される排ガス２２中の入口ＳＯ2濃度と出口ＳＯ2濃度との比（出口ＳＯ2濃度／入口ＳＯ2濃度）や、脱硫用の海水１５及び硫黄分吸収海水２３の海水性状に基づいて別途調整される。
充填塔１１における、排ガス２２の入口および出口には、排ガス２２の入口ＳＯ2濃度および出口ＳＯ2濃度を測定するためのＳＯ2濃度計が設けられている。
そして、硫黄分吸収海水２３と海水１５とが混合された酸性混合海水２４は、入口側希釈混合槽１２の下流側に設けられている酸化槽１３に送給される。酸化槽１３には、酸性混合海水２４の水質回復処理を行う曝気手段である海水脱硫用散気装置３０が設けられている。
海水脱硫用散気装置３０は、空気３１を供給する空気導入手段である酸化用空気ブロア３２と、空気３１を送給する空気供給管３３と、空気供給管３３から分岐される散気管３４と、空気３１を酸化槽１３内の酸性混合海水２４に供給する噴出用の孔とを有するものである。
酸化用空気ブロア３２により外部の空気３１が散気管３４を介して孔から酸化槽１３内に送り込まれ、下記式（２）のような酸素の溶解を生じる。酸化槽１３において酸性混合海水２４中の硫黄分が空気３１と接触して下記式（３）〜（５）のような亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ3 -）の酸化反応と、重炭酸イオン（ＨＣＯ3 -）の脱炭酸反応とを生じ、酸性混合海水２４は水質回復されて水質回復海水２９となり、排出ラインＬ7を介して海１６に放流される。
Ｏ2(Ｇ) → Ｏ2（Ｌ）・・・（２）
ＨＳＯ3 - ＋ １／２Ｏ2 → ＳＯ4 2- ＋ Ｈ＋ ・・・（３）
ＨＣＯ3 - ＋ Ｈ＋ → ＣＯ2（Ｇ） ＋ Ｈ2Ｏ ・・・（４）
ＣＯ3 2- ＋２Ｈ＋ → ＣＯ2（Ｇ） ＋ Ｈ2Ｏ ・・・（５）
これにより、酸性混合海水２４のｐＨを上昇させると共に、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を低減することができ、水質回復海水２９のｐＨ、溶存酸素（ＤＯ）濃度、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）を海１６へ放流可能なレベルとして放出することができる。
（充填物）
次に、充填塔１１内に設けられる充填物１１Ｂについて説明する。図２は、第１実施形態に係る充填物の斜視図である。図３は、図２の方向Ｓから見た第１実施形態に係る充填物の断面図である。図４は、図２の方向Ｔから見た第１実施形態に係る充填物の断面図である。図２に示すように、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａと充填ユニット４０Ｂとを有する。以下、所定の方向である方向Ｘに直交する方向を方向Ｙとし、方向Ｘ及び方向Ｙに直交する方向を方向Ｚとする。充填物１１Ｂは、充填塔１１内に取付けられた際は、方向Ｚが鉛直方向となり、方向Ｘ及び方向Ｙが水平方向となる。方向Ｓは、方向Ｙに相当し、方向Ｔは、方向Ｘに相当する。
充填ユニット４０Ａは、第１充填部５０と第２充填部５２とを有する。第１充填部５０は、外枠部６０と、第１板ユニット６４と、第２板ユニット７４とを有する。図２に示すように、外枠部６０は、第１外枠部６０Ａと、第２外枠部６０Ｂとを有する。第１外枠部６０Ａは、方向Ｙに沿って延在する板状の部材である。第１外枠部６０Ａは、二つが方向Ｘにおいて互いに対向する。第２外枠部６０Ｂは、方向Ｘに沿って延在する板状の部材である。第２外枠部６０Ｂは、二つが方向Ｙに沿って互いに対向する。外枠部６０は、この二つの第１外枠部６０Ａと、二つの第２外枠部６０Ｂとにより囲まれた空間が、矩形状になる。なお、第１外枠部６０Ａと第２外枠部６０Ｂとは、長さが同じであっても、いずれかの方が長くてもよい。
第１板ユニット６４は、図２及び図３に示すように、板部６２Ａを有する。板部６２Ａは、方向Ｚに沿った下方（方向Ｚと反対側）の端面である下端面６７から、方向Ｚに沿った上側（方向Ｚ側）の端面である上端面６６まで、方向Ｚに延在する板状部材である。また、図２に示すように、板部６２Ａは、方向Ｙに沿った一方の側面である側面６２Ｓから、他方の側面６２Ｔまで、方向Ｙに向かって延在する。板部６２Ａは、側面６２Ｓが、一方の第２外枠部６０Ｂに固定され、側面６２Ｔが、他方の第２外枠部６０Ｂに固定されている。
図３に示すように、上端面６６は、方向Ｚに垂直な面、すなわち方向Ｘ及び方向Ｙに平行な面となっている。また、板部６２Ａは、上端面６６から下端面６７に向かうに従って、厚み、すなわち方向Ｘに沿った長さが小さくなっている。ここで、板部６２Ａの上端面６６における厚み、すなわち上端面６６における方向Ｘに沿った長さを、長さＬ１とする。また、板部６２Ａの下端面６７における厚み、すなわち下端面６７における方向Ｘに沿った長さを、Ｌ２とする。板部６２Ａは、長さＬ１が、長さＬ２より長くなっている。より詳しくは、長さＬ１は、長さＬ２の１．５倍以上であることが好ましい。
本実施形態においては、第１板ユニット６４は、以上説明した板部６２Ａが、方向Ｘに沿って所定の間隔毎に、複数設けられている。第１板ユニット６４は、板部６２Ａを４つ有するが、板部６２Ａの数は任意である。
第２板ユニット７４は、図２及び図４に示すように、板部７２Ａを有する。板部７２Ａは、方向Ｚに沿った下側（方向Ｚと反対側）の端面である下端面７７から、方向Ｚに沿った上側（方向Ｚ側）の端面である上端面７６まで、方向Ｚに向かって延在する板状部材である。また、板部７２Ａは、板部６２Ａに交差（ここでは直交）して延在している。具体的には、図２に示すように、板部７２Ａは、方向Ｘに沿った一方の側面である側面７２Ｓから、他方の側面７２Ｔまで、方向Ｘに延在する。板部７２Ａは、側面７２Ｓが、一方の第１外枠部６０Ａに固定され、側面７２Ｔが、他方の第１外枠部６０Ａに固定されている。
上端面７６は、方向Ｚに垂直な面、すなわち方向Ｘ及び方向Ｙに平行な面となっている。図４に示すように、板部７２Ａは、上端面７６から下端面７７に向かうに従って、厚み、すなわち方向Ｙに沿った長さが小さくなっている。ここで、板部７２Ａの上端面７６における厚み、すなわち上端面７６における方向Ｙに沿った長さを、長さＬ３とする。また、板部７２Ａの下端面７７における厚み、すなわち下端面７７における方向Ｙに沿った長さを、長さＬ４とする。板部７２Ａは、長さＬ３が長さＬ４より長くなっている。より詳しくは、長さＬ３は、長さＬ４の１．５倍以上であることが好ましい。
本実施形態においては、第２板ユニット７４は、以上説明した板部７２Ａが、方向Ｙに沿って所定の間隔毎に複数設けられている。第２板ユニット７４は、板部７２Ａを２つ有するが、板部７２Ａの数は任意である。
第１板ユニット６４と第２板ユニット７４とは、２つの板部６２Ａと２つの板部７２Ａとに囲まれた空間である格子部６９を形成する。格子部６９は、方向Ｘ、Ｙに沿った側面が、板部６２Ａ、７２Ａに囲われて、方向Ｚに沿った両端部が開口する。
第２充填部５２は、第１充填部５０と同様に、外枠部６０と、第１板ユニット６４と、第２板ユニット７４とを有する。ただし、図３に示すように、第２充填部５２が有する第１板ユニット６４は、板部６２Ｂを有する。板部６２Ｂは、外枠部６０（第１外枠部６０Ａ）までの方向Ｘに沿った距離が、第１充填部５０が有する板部６２Ａから外枠部６０（第１外枠部６０Ａ）までの方向Ｘに沿った距離と異なる。板部６２Ｂは、それ以外の点は、板部６２Ａと同じである。また、図４に示すように、第２充填部５２が有する第２板ユニット７４は、板部７２Ｂを有する。板部７２Ｂは、外枠部６０（第２外枠部６０Ｂ）までの方向Ｙに沿った距離が、第１充填部５０が有する板部７２から外枠部６０（第２外枠部６０Ｂ）までの方向Ｙに沿った距離と異なる。板部７２Ｂは、それ以外の点は、板部７２Ａと同じである。すなわち、第２充填部５２は、板部６２Ｂから外枠部６０までの方向Ｘに沿った距離と、板部７２Ｂから外枠部６０までの方向Ｙに沿った距離とが、第１充填部５０と異なる。第２充填部５２は、その他の点については、第１充填部５０と同じ構造である。以下、板部６２Ａと板部６２Ｂとを互いに区別しない場合は、板部６２と記載する。また、板部７２Ａと板部７２Ｂとを互いに区別しない場合は、板部７２と記載する。
充填ユニット４０Ａは、第１充填部５０と第２充填部５２とが、方向Ｚに沿って積層されている。充填ユニット４０Ａは、第１充填部５０の外枠部６０の方向Ｚと反対側の底面が、第２充填部５２の外枠部６０の方向Ｚ側の上面に重なるように、載せられている。充填ユニット４０Ａは、第１充填部５０における格子部６９と、第２充填部５２における格子部６９とが、連通する。図３に示すように、充填ユニット４０Ａは、第２充填部５２が有する板部６２Ｂが、方向Ｘにおいて、第１充填部５０が有する板部６２Ａに対して、ずれた位置に配置される。言い換えれば、充填ユニット４０Ａは、板部６２Ｂの方向Ｚに沿った延長線上には、板部６２Ａが配置されていない。充填ユニット４０Ａは、板部６２Ａの方向Ｚに沿った延長線上の領域に対し方向Ｘに沿って隣接する領域に、板部６２Ｂが配置されている。
また、図４に示すように、充填ユニット４０Ａは、第２充填部５２が有する板部７２Ｂが、方向Ｙにおいて、第１充填部５０が有する板部７２Ａに対して、ずれた位置に配置される。言い換えれば、充填ユニット４０Ａは、板部７２Ａの方向Ｚに沿った延長線上には、板部７２Ｂが配置されていない。充填ユニット４０Ａは、板部７２Ａの方向Ｚに沿った延長線上の領域に対し方向Ｙに沿って隣接する領域に、板部７２Ｂが配置されている。
このように、充填ユニット４０Ａは、第１充填部５０と第２充填部５２とが有する板部６２同士が、方向Ｘにおいて互いにずれた位置に配置され、第１充填部５０と第２充填部５２とが有する板部７２同士が、方向Ｙにおいて互いにずれた位置に配置されている。ただし、充填ユニット４０Ａは、板部６２又は板部７２のいずれかのみが、互いにずれた位置に配置されていてもよい。
充填ユニット４０Ｂは、充填ユニット４０Ａと同様に、第１充填部５０と第２充填部５２とを有する。充填ユニット４０Ｂは、第１充填部５０と第２充填部５２との積層方法も、充填ユニット４０Ａと同じである。すなわち、充填ユニット４０Ｂは、充填ユニット４０Ａと同構造となっている。
充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａと充填ユニット４０Ｂとが、方向Ｚに沿って複数積層されている。具体的には、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが有する第２充填部５２の外枠部６０の方向Ｚと反対側の底面が、充填ユニット４０Ｂが有する第１充填部５０の外枠部６０の方向Ｚ側の上面に重なるように、載せられている。充填ユニット４０Ａが有する格子部６９は、充填ユニット４０Ｂが有する格子部６９と連通する。なお、本実施形態において、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａ、４０Ｂの２つの充填ユニットで構成されているが、充填ユニットの数は、任意であってもよい。
図３に示すように、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが板部６２Ａと、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ｂとが、方向Ｘにおいて互いに重なった位置にある。言い換えれば、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ａは、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ａの方向Ｚに沿った延長線上に配置されている。さらに言えば、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ａの方向Ｚに沿った中心軸Ａ１は、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ａの方向Ｚに沿った中心軸Ａ２と一致する位置にある。
また、図３に示すように、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ｂと、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ｂとが、方向Ｘにおいて互いに重なった位置にある。言い換えれば、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ｂの方向Ｚに沿った延長線上に、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ｂが配置されている。さらに言えば、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ｂの方向Ｚに沿った中心軸Ａ３は、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ｂの方向Ｚに沿った中心軸Ａ４と一致する位置にある。
また、図４に示すように、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが有する板部７２Ａと、充填ユニット４０Ｂが有する板部７２Ａとが、方向Ｙに沿って互いに重なった位置にある。言い換えれば、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが有する板部７２Ａの方向Ｚに沿った延長線上に、充填ユニット４０Ｂが有する板部７２Ａが配置されている。さらに言えば、充填ユニット４０Ａが有する板部７２Ａの方向Ｚに沿った中心軸Ｂ１は、充填ユニット４０Ｂが有する板部７２Ａの方向Ｚに沿った中心軸Ｂ２と一致する位置にある。
また、図４に示すように、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが有する板部７２Ｂと、充填ユニット４０Ｂが有する板部７２Ｂとが、方向Ｙに沿って互いに重なった位置にある。言い換えれば、充填物１１Ｂは、充填ユニット４０Ａが有する板部７２Ｂの方向Ｚに沿った延長線上に、充填ユニット４０Ｂが有する板部７２Ｂが配置されている。さらに言えば、充填ユニット４０Ａが有する板部７２Ｂの方向Ｚに沿った中心軸Ｂ３は、充填ユニット４０Ｂが有する板部７２Ｂの方向Ｚに沿った中心軸Ｂ４と一致する位置にある。
このように構成される充填物１１Ｂは、充填塔１１の内部に収納される。充填物１１Ｂは、方向Ｚが鉛直方向の上方に沿った方向となるように、充填塔１１の内部に充填される。この場合、方向Ｘ、Ｙは、鉛直方向に直交する水平方向となる。板部６２は、上端面６６が、鉛直方向上側の端面となり、板部７２は、上端面７６が、鉛直方向上側の端面となる。
ここで、充填塔１１内部に取付けられる充填物は、気液接触効率を高くすることが求められる。第１実施形態に係る充填物１１Ｂは、板部６２、７２が、方向Ｚ（鉛直方向）の下方に向かうに従って、厚みが小さくなる。そのため、充填物１１Ｂは、板部６２、７２によって、鉛直方向上方から散布される海水１５を、跳ね返す量が多くなる。海水１５は、跳ね返されることにより、水滴が細かく分散される。これにより、海水１５の表面積が増大し、また、跳ね返ることで、海水１５が充填物１１Ｂ内に留まる時間が増加する。そのため、跳ね返される海水１５の量が増えると、気液接触効率を高めることができる。さらに、充填物１１Ｂは、互いに交差する板部６２、７２により構成されるため、構造がシンプルとなる。以下、板部６２、７２による海水１５の跳ね返りについて具体的に説明する。
図５は、海水の跳ね返りを説明した説明図である。図５は、図３と同様に、図２の方向Ｓから見た充填物１１Ｂの断面図である。図５の例では、板部６２による海水Ｗの跳ね返りを説明するが、板部７２も同様の効果を奏するため、その説明は省略する。図５に示すように、充填物１１Ｂには、方向Ｚ（鉛直方向）の上方から、海水１５が供給される。板部６２は、鉛直方向上側の上端面６６が、下端面６７よりも厚みが大きい。従って、海水１５は、板部６２の表面６８でなく上端面６６に当たりやすくなる。海水１５は、鉛直方向に沿って延在する表面６８に当たると、表面６８に沿って鉛直方向下方に流れやすくなる。一方、上端面６６は鉛直方向に沿って延在していないため、海水１５は、上端面６６に当たると、跳ね返りやすくなる。従って、充填物１１Ｂは、上端面６６の厚みが大きいことで、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。また、跳ね返った海水１５は、隣の板部６２に当たったり下方の板部６２に当たったりして、さらに跳ね返る場合もあり、より気液接触効率が高まる。
また、第１充填部５０の板部６２Ａの鉛直方向下方には、第２充填部５２の板部６２Ｂが設けられている。第２充填部５２の板部６２Ｂは、第１充填部５０の板部６２Ａに対し、方向Ｘ、すなわち水平方向に沿ってずれた位置にある。従って、第１充填部５０の板部６２Ａを跳ね返った海水１５Ａは、第２充填部５２の板部６２Ｂの上端面６６に当たりやすくなる。従って、海水１５は、更に跳ね返りやすくなり、気液接触効率をより高めることができる。
また、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ａの鉛直方向下方には、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ａが設けられている。この充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ａは、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ａに対して方向Ｘに沿って重なる位置にある。すなわち、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ａの鉛直方向下方の延長線上には、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ａが設けられている。従って、充填ユニット４０Ａが有する板部６２Ａの表面６８を流れる海水１５Ｂは、鉛直方向の下方に流れるに従って、表面６８に沿って板部６２Ａの中心方向に集まり、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ａに向かって滴下される。海水１５Ｂは、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２Ａの上端面６６に当たる。従って、海水１５は、更に跳ね返りやすくなり、気液接触効率をより高めることができる。なお、本実施形態において排ガス２２と気液接触を行うのは、海水１５であったが、海水であることに限られず、水であればよい。
以上説明したように、第１実施形態に係る充填物１１Ｂは、充填塔１１の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に水を導通しつつ、内部に排ガス２２を導通して、排ガス２２を水に対して接触させて脱硫する充填塔１１用の充填物である。充填物１１Ｂは、第１板ユニット６４と第２板ユニット７４とを有する。第１板ユニット６４は、方向Ｚ（鉛直方向）に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部６２を有する。第２板ユニット７４は、第１板ユニット６４の板部６２に交差して方向Ｚ（鉛直方向）に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部７２を有する。第２板ユニット７４は、第１板ユニット６４と共に、方向Ｚ（鉛直方向）に沿った両端面が開口する格子部６９を形成する。板部６２は、方向Ｚ（鉛直方向）の上端面６６から方向Ｚ（鉛直方向）の下端面６７に向かうに従って、厚みが小さくなる。
この充填物１１Ｂは、板部６２、７２によって構成される。従って、充填物１１Ｂは、簡単な構造となっている。また、充填物１１Ｂは、鉛直方向上側の上端面６６が、下端面６７よりも厚みが大きい。従って、この充填材１１Ｂは、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。
また、板部６２は、方向Ｚ（鉛直方向）の上部の端面である上端面６６が、方向Ｚ（鉛直方向）に対して垂直な面となっている。鉛直方向上方から供給される海水１５は、当たる面が鉛直方向に沿っている場合、その面に沿って流れやすくなる。一方、鉛直方向上方から供給される海水１５は、当たる面が鉛直方向に対して垂直に近づくにつれて、より跳ね返りやすくなる。この充填物１１Ｂは、上端面６６が鉛直方向に垂直な面であるため、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率をより適切に高めることができる。
また、板部６２、７２は、図６及び図７に示すように、上端面６６、７６に溝部６６Ａ、７６Ａを有していてもよい。図６及び図７は、第１実施形態に係る板部の他の例を示す模式図である。溝部６６Ａ（７６Ａ）は、図６に示すように、２つの平面が角度θ１を持って交わっているような、Ｖ字側であってもよいし、図７に示すように、曲面によって形成されていてもよい。いずれの場合でも、板部６２は、溝部６６Ａにより、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率をより適切に高めることができる。なお、角度θ１は、９０度以上１８０度未満であることが好ましい。
また、充填物１１Ｂは、第１充填部５０と第２充填部５２とが方向Ｚ（鉛直方向）に沿って積層されている。第２充填部５２が有する第１板ユニット６４の板部６２Ｂは、鉛直方向に垂直な水平方向（方向Ｘ）において、第１充填部５０が有する第１板ユニット６４の板部６２Ａの位置に対し、ずれた位置に配置されている。従って、この充填物１１Ｂは、第１充填部５０の板部６２Ａを跳ね返った海水１５Ａが、第２充填部５２の板部６２Ｂに当たりやすくすることができる。従って、充填物１１Ｂは、気液接触効率をより高めることができる。
また、充填物１１Ｂは、第１充填部５０と第２充填部５２とを有する充填ユニットが鉛直方向（方向Ｚ）に沿って複数積層される。鉛直方向に沿って互いに隣接する充填ユニットは、第１充填部５０の第１板ユニット６４が有する板部６２Ａ同士が、水平方向（方向Ｘ）において互いに重なる位置に配置される。また、鉛直方向に沿って互いに隣接する充填ユニットは、第２充填部５２の第１板ユニット６４が有する板部６２Ｂ同士が、水平方向において互いに重なる位置に配置される。この充填物１１Ｂは、板部６２の表面６８を流れる海水１５Ｂを、充填ユニット４０Ｂが有する板部６２に滴下することを促進する。従って、充填物１１Ｂは、気液接触効率をより高めることができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る充填物１１Ｂａは、板部が突起部を有している点で、第１実施形態とは異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
図８及び図９は、第２実施形態に係る充填部の断面図である。図８に示すように、第２実施形態に係る第１充填部５０の第１板ユニット６４ａは、板部６２Ａａを有する。また、第２実施形態に係る第２充填部５２の第１板ユニット６４ａは、板部６２Ｂａを有する。板部６２Ａａ及び板部６２Ｂａ、すなわち板部６２ａは、上端面６６ａから下端面６７ａに向かって、厚みが一定の板となっている。すなわち、板部６２ａの方向Ｘに沿った両側の表面６８ａは、方向Ｚ（鉛直方向）に沿っている。また、板部６２ａは、両側の表面６８ａに、突起部８０Ａを有している。突起部８０Ａは、板部６２ａの一方の側面６２Ｓから他方の側面６２Ｔ（図２参照）にわたって、表面６８ａから離れる方向に延在する。より詳しくは、方向Ｘ側の表面６８ａの突起部８０Ａは、方向Ｘに向かって延在し、方向Ｘと反対側の表面６８ａの突起部８０Ａは、方向Ｘと反対方向に向かって延在する。
突起部８０Ａは、方向Ｚ側の面（鉛直方向上側の面）である上面８２Ａと、方向Ｚと反対側の面（鉛直方向下側の面）である下面８４Ａとを有する。上面８２Ａは、方向Ｚ（鉛直方向）に垂直な面となっている。すなわち、上面８２Ａと方向Ｚ（鉛直方向）との間の角度θ２は、９０度である。ただし、角度θ２は、９０度以上１８０度未満であればよく、９０度以上１２０度未満であることがより好ましい。また、突起部８０Ａの方向Ｚと反対側の面（鉛直方向下側の面）である下面８４Ａも、方向Ｚ（鉛直方向）に垂直な面となっている。また、突起部８０Ａは、板部６２ａの上端面６６ａ、すなわち板部６２ａの方向Ｚ側の端部に設けられている。
ここで、板部６２ａの厚み、すなわち方向Ｘに沿った長さを、長さＬ５とする。また、板部６２ａの高さ、すなわち方向Ｚに沿った長さを、長さＬ６とする。また、突起部８０Ａの幅、すなわち方向Ｘに沿った長さを、長さＬ７とする。また、突起部８０Ａの高さ、すなわち方向Ｚに沿った長さを、長さＬ８とする。長さＬ５は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。長さＬ６は、５ｃｍ以上３０ｃｍ以下である。また、長さＬ７は、１．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、長さＬ５の１．５倍以上１０倍以下であることが好ましい。また、長さＬ８は、１ｍｍ以上５ｃｍ以下である。ただし、長さＬ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８は、この数値範囲に限られない。
図９に示すように、第２実施形態に係る第１充填部５０の第２板ユニット７４ａは、板部７２Ａａを有する。第２実施形態に係る第２充填部５２の第２板ユニット７４ａは、板部７２Ｂａを有する。板部７２Ａａ及び板部７２Ｂａ、すなわち板部７２ａは、上端面７６ａから下端面７７ａに向かって、厚みが一定の板となっている。すなわち、板部７２ａの方向Ｙに沿った両側の表面７８ａは、方向Ｚ（鉛直方向）に沿っている。また、板部７２ａは、両側の表面７８ａに、突起部８０Ｂを有している。突起部８０Ｂは、板部７２ａの一方の側面７２Ｓから他方の側面７２Ｔ（図２参照）にわたって、表面７８ａから離れる方向に延在する。より詳しくは、方向Ｙ側の表面７８ａの突起部８０Ｂは、方向Ｙに向かって延在し、方向Ｙと反対側の表面７８ａの突起部８０Ｂは、方向Ｙと反対方向に向かって延在する。
また、突起部８０Ｂは、方向Ｚ側の面（鉛直方向上側の面）である上面８２Ｂと、方向Ｚと反対側の面（鉛直方向下側の面）である下面８４Ｂとを有する。上面８２Ｂは、方向Ｚ（鉛直方向）に垂直な面となっている。すなわち、上面８２Ｂと方向Ｚ（鉛直方向）との間の角度θ３は、９０度である。ただし、角度θ３は、９０度以上１８０度未満であればよい。下面８４Ｂも、方向Ｚ（鉛直方向）に垂直な面となっている。また、突起部８０Ｂは、板部７２ａの上端面７６ａ、すなわち板部７２ａの方向Ｚ側の端部に設けられている。
ここで、板部７２ａの厚み、すなわち方向Ｙに沿った長さを、長さＬ９とする。また、板部７２ａの高さ、すなわち方向Ｚに沿った長さを、長さＬ１０とする。また、突起部８０Ｂの幅、すなわち方向Ｙに沿った長さを、長さＬ１１とする。また、突起部８０Ｂの高さ、すなわち方向Ｚに沿った長さを、長さＬ１２とする。長さＬ９は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。長さＬ１０は、５ｃｍ以上３０ｃｍ以下である。また、長さＬ１１は、１．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、長さＬ５の１．５倍以上１０倍以下であることが好ましい。また、長さＬ１２は、１ｍｍ以上５ｃｍ以下である。ただし、長さＬ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２は、この数値範囲に限られない。
第２実施形態に係る充填物１１Ｂａは、突起部８０Ａ、８０Ｂを有するため、第１実施形態に係る充填物１１Ｂと同様に、簡単な構造で、気液接触効率を高くすることができる。図８に示すように、板部６２ａは、突起部８０Ａが、板部６２ａの表面６８ａから方向Ｘに沿って突出している。さらに、突起部８０Ａは、上面８２Ａと方向Ｚ（鉛直方向）との間の角度が、９０度以上１８０度未満である。このように、板部６２ａは、突起部８０Ａが突出している。そのため、海水１５は、板部６２ａの表面６８ａでなく突起部８０Ａの上面８２Ａに当たりやすくなる。また、突起部８０Ａは、上面８２Ａが、鉛直方向に対し９０度以上１８０度未満である。そのため、海水１５は、上面８２Ａに当たると跳ね返りやすくなる。そして、跳ね返った海水１５は、方向Ｙに沿ってずれた位置にある第２充填部５２の板部６２Ｂａに当たりやすくなる。従って、充填物１１Ｂａは、突起部８０Ａを有することで、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。突起部８０Ｂも、突起部８０Ａと同様の効果を有する。ただし、充填物１１Ｂａは、突起部８０Ａ、８０Ｂの少なくともいずれかを有していればよい。
以上説明したように、第２実施形態に係る充填物１１Ｂａは、充填塔１１の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に水を導通しつつ、内部に排ガス２２を導通して、排ガス２２を水に対して接触させて脱硫する充填塔１１用の充填物である。充填物１１Ｂは、第１板ユニット６４と第２板ユニット７４とを有する。第１板ユニット６４は、方向Ｚ（鉛直方向）に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部６２ａを有する。第２板ユニット７４は、第１板ユニット６４の板部６２に交差して方向Ｚ（鉛直方向）に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部７２ａを有する。第２板ユニット７４は、第１板ユニット６４と共に、方向Ｚ（鉛直方向）に沿った両端面が開口する格子部６９を形成する。板部６２ａは、突起部８０Ａを有する。突起部８０Ａは、方向Ｚ（鉛直方向）に延在する両表面６８ａに、板部６２ａの一方の側部（側面６２Ｓ）から他方の側部（側面６２Ｔ）にわたって、表面６８ａから離れる方向に延在する。突起部８０Ａは、鉛直方向上側の面（上面８２Ａ）と鉛直方向（方向Ｚ）との間の角度が、９０度以上１８０度未満である。
この充填物１１Ｂａは、突起部８０Ａにより、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。
また、突起部８０Ａは、板部６２ａの鉛直方向の上端面６６ａに設けられている。従って、充填物１１Ｂａは、海水１５を突起部８０Ａにより多く当てることが可能となり、跳ね返り量を多くして、気液接触効率をより適切に高めることができる。
なお、第２実施形態における突起部８０Ａは、板部６２ａの上端面６６ａ側に設けられ、上面８２Ａ及び下面８４Ａが、方向Ｚに垂直な面であったが、これに限られない。図１０から図１２は、第２実施形態に係る突起部の他の構成例を示す図である。以下、突起部８０Ａの他の例を説明する。突起部８０Ｂも、突起部８０Ａと同様の形状を取ることが可能なので、その説明は省略する。
突起部８０Ａは、図１０に示すように、板部６２ａの表面６８ａに設けられていれば、方向Ｚにおける位置は、任意である。例えば、図１０の（Ａ）に示すように、突起部８０Ａは、上端面６６ａと下端面６７ａの間に設けられていてもよい。また、図１０の（Ｂ）に示すように、突起部８０Ａは、下端面６７ａに設けられていてもよい。
また、突起部８０Ａは、図１１に示すように、下面８４Ａが、板部６２ａに接続された末端部８４Ｓから、先端部８４Ｔに向かうに従って、方向Ｚ（鉛直方向上方）に向かって傾斜していてもよい。これにより、突起部８０Ａを沿って流れる海水１５を、中心に向かって流すことが可能となり、鉛直方向直下の板部６２ａに適切に当てることができる。例えば、図１１の（Ａ）に示すように、下面８４Ａは、方向Ｚに向かって傾斜する平面であってもよい。また、図１１の（Ｂ）に示すように、下面８４Ａは、方向Ｚと反対方向側に凸である曲面であってもよい。
また、突起部８０Ａは、図１２に示すように、上面８２Ａが、板部６２ａに接続された末端部８２Ｓから、先端部８２Ｔに向かうに従って、方向Ｚ（鉛直方向上方）に向かって傾斜していてもよい。突起部８０Ａは、上面８２Ａが方向Ｚに向かって傾斜することで、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率をより適切に高めることができる。なお、上面８２Ａと板部６２ａの表面６８ａとの間の角度θ４は、６０度以上９０度未満であることが好ましい。例えば、図１２の（Ａ）に示すように、下面８４Ａは、方向Ｚに向かって傾斜する平面であってもよいし、方向Ｚと反対方向に凸である曲面であってもよい。また、図１２の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、上面８２Ａに加え、下面８４Ａも方向Ｚに傾斜していてもよい。
また、板部６２ａは、上端面６６ａから下端面６７ａに向かって、厚み、すなわち方向Ｘに沿った長さが一定である。ただし、板部６２ａは、上端面６６ａから下端面６７ａに向かって、厚みが変化してもよい。図１３は、第２実施形態に係る板部の他の例を示す模式図である。図１３の(Ａ)に示すように、板部６２ａは、方向Ｚ（鉛直方向）の上部（上端面６６ａ）から方向Ｚ（鉛直方向）の下部（下端面６７ａ）に向かうに従って、厚みが小さくなってもよい。すなわち、図１３の（Ａ）の板部６２ａは、第１実施形態の板部６２ａである。言い換えれば、第１実施形態の板部６２（７２）は、第２実施形態の突起部８０Ａ（８０Ｂ）を有していてもよい。
また、図１３の（Ｂ）に示すように、板部６２ａは、上端面６６ａから中間部６６ａ１に向かうに従って、厚みが大きくなり、中間部６６ａ１から下端面６７ａに向かうに従って、厚みが小さくなってもよい。中間部６６ａ１は、板部６２ａの上端面６６ａと下端面６７ａとの間の任意の位置である。また、図１３の（Ｃ）に示すように、板部６２ａは、上端面６６ａから下端面６７ａに向かって、厚みが大きくなってもよい。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る充填物１１Ｂｂは、開口板部９０を有している点で、第１実施形態と異なる。第３実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
図１４及び図１５は、第３実施形態に係る充填部の断面図である。図１６は、第３実施形態に係る充填部の上面図である。図１４に示すように、第３実施形態に係る第１充填部５０の第１板ユニット６４ｂは、板部６２Ａｂを有する。また、第３実施形態に係る第２充填部５２の第１板ユニット６４ｂは、板部６２Ｂｂを有する。板部６２Ａｂ及び板部６２Ｂｂ、すなわち板部６２ｂは、上端面６６ｂから下端面６７ｂに向かって、厚みが一定の板となっている。すなわち、板部６２ｂの方向Ｘに沿った両側の表面６８ｂは、方向Ｚ（鉛直方向）に沿っている。
図１５に示すように、第３実施形態に係る第１充填部５０の第２板ユニット７４ｂは、板部７２Ａｂを有する。第３実施形態に係る第２充填部５２の第２板ユニット７４ｂは、板部７２Ｂｂを有する。板部７２Ａｂ及び板部７２Ｂｂ、すなわち板部７２ｂは、上端面７６ｂから下端面７７ｂに向かって、厚みが一定の板となっている。すなわち、板部７２ｂの方向Ｙに沿った両側の表面７８ｂは、方向Ｚ（鉛直方向）に沿っている。
また、充填物１１Ｂｂは、開口板部９０を有している。図１６に示すように、開口板部９０は、外枠部９２と、第１細板ユニット９５と、第２細板ユニット９７とを有する。外枠部９２は、第１外枠部９２Ａと、第２外枠部９２Ｂとを有する。第１外枠部９２Ａは、方向Ｙに沿って延在する板状の部材である。第１外枠部９２Ａは、二つが方向Ｘにおいて互いに対向する。第２外枠部９２Ｂは、方向Ｘに沿って延在する板状の部材である。第２外枠部９２Ｂは、二つが方向Ｙに沿って互いに対向する。外枠部９２は、この二つの第１外枠部９２Ａと、二つの第２外枠部９２Ｂとにより囲まれた空間が、矩形状になる。第１外枠部９２Ａの方向Ｙに沿った長さは、第１充填部５０の第１外枠部６０Ａ（図２参照）と同じになっている。第２外枠部９２Ｂの方向Ｘに沿った長さは、第１充填部５０の第２外枠部６０Ｂ（図２参照）と同じになっている。
第１細板ユニット９５は、細板部９４を有する。細板部９４は、一方の第２外枠部９２Ｂから他方の第２外枠部９２Ｂまで、方向Ｙに沿って延在する板状の部材である。細板部９４は、方向Ｚ側に沿った両側の面が、平面であり、方向Ｚに垂直な平面である。細板部９４は、方向Ｘに沿った長さＬ１３が、板部６２ｂの方向Ｘに沿った厚み（長さ）より長くなっている。長さＬ１３は、１．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、長さＬ１４は、１．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
第１細板ユニット９５は、細板部９４が、方向Ｘに沿って所定の間隔毎に複数設けられている。細板部９４の数は、板部６２ｂの数と同じである。
第２細板ユニット９７は、細板部９６を有する。細板部９６は、一方の第１外枠部９２Ａから他方の第１外枠部９２Ａまで、方向Ｘに沿って延在する板状の部材である。細板部９６は、方向Ｚ側に沿った両側の面が、平面であり、方向Ｚに垂直な平面である。細板部９６は、方向Ｙに沿った長さＬ１５が、板部７２ｂの方向Ｙに沿った厚み（長さ）より長くなっている。長さＬ１５は、１．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、長さＬ１６は、１．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
第２細板ユニット９７は、細板部９６が、方向Ｙに沿って所定の間隔毎に複数設けられている。細板部９６の数は、板部７２ｂの数と同じである。第１細板ユニット９５と第２細板ユニット９７とは、２つの細板部９４と２つの細板部９６とに囲まれた空間である開口部９９を形成する。開口部９９は、方向Ｘ、Ｙに沿った側面が、細板部９４、９６に囲われて、方向Ｚに沿った両端部が開口する。
開口板部９０は、方向Ｚに垂直な表面が平面である板状の部材であり、表面に複数の開口部９９が格子状（二次元マトリクス状）に貫通しているということができる。また、開口板部９０は、図１４及び図１５に示すように、方向Ｚに沿った長さが、板部６２、７２の方向Ｚに沿った長さより短い。言い換えれば、開口板部９０は、方向Ｚに沿った長さが、第１充填部５０の方向Ｚに沿った長さより短く、第２充填部５２の方向Ｚに沿った長さより短い。
開口部９９の数は、第１充填部５０が有する格子部６９、及び第２充填部５２が有する格子部６９と、同じである。また、開口部９９のピッチは、格子部６９のピッチと同じ長さである。すなわち、隣接する開口部９９の、方向Ｚに沿った中心軸同士の間の距離は、隣接する格子部６９の方向Ｚに沿った中心軸同士の間の距離と同じである。ただし、開口部９９は、方向Ｘ及び方向Ｙに沿った長さが、格子部６９の方向Ｘ及び方向Ｙに沿った長さより短い。
以上説明した開口板部９０は、図１４及び図１５に示すように、第１充填部５０及び第２充填部５２と共に、方向Ｚに沿って複数が積層されている。開口板部９０は、第１充填部５０の方向Ｚ側（鉛直方向の上側）に設けられている。また、第１充填部５０と第２充填部との間にも、開口板部９０が設けられている。すなわち、第１充填部５０と第２充填部５２とは、間に開口板部９０を介して鉛直方向に沿って積層されている。また、充填ユニット４０Ａと充填ユニット４０Ｂとは、間に開口板部９０を介して鉛直方向に沿って積層されている。
図１４に示すように、開口板部９０は、細板部９４が、方向Ｚと反対側に隣接する板部６２ｂの上端面６６ｂに配置されている。ここで、開口板部９０に、方向Ｚと反対側（鉛直方向下方）に隣接する第１充填部５０又は第２充填部５２が有する板部６２ｂを、第１隣接板部と記載する。充填物１１Ｂｂは、開口板部９０が有する細板部９４と、第１隣接板部とが、方向Ｘに沿って重なった位置にある。言い換えれば、充填物１１Ｂｂは、細板部９４の方向Ｚに沿った延長線上に、第１隣接板部が配置されている。さらに言えば、細板部９４の方向Ｚに沿った中心軸Ｃ１は、第１隣接板部の中心軸Ｃ２と一致する位置にある。ここで、開口板部９０の開口部９９の中心軸を、中心軸Ｃ３とし、その開口板部９０の方向Ｚと反対側（鉛直方向下方）に隣接する第１充填部５０又は第２充填部５２が形成する格子部６９の中心軸を、中心軸Ｃ４とする。この場合、中心軸Ｃ３は、中心軸Ｃ４に対し一致する位置にあるということができる。また、開口部９９は、格子部６９に連通する。
図１５に示すように、開口板部９０は、細板部９６が、方向Ｚと反対側に隣接する板部７２ｂの上端面７６ｂに配置されている。ここで、開口板部９０に、方向Ｚと反対側（鉛直方向下方）に隣接する第１充填部５０又は第２充填部５２が有する板部７２ｂを、第２隣接板部と記載する。充填物１１Ｂｂは、開口板部９０が有する細板部９６と、第２隣接板部とが、方向Ｙに沿って重なった位置にある。言い換えれば、充填物１１Ｂｂは、細板部９６の方向Ｚに沿った延長線上に、第２隣接板部が配置されている。さらに言えば、細板部９６の方向Ｚに沿った中心軸Ｄ１は、第２隣接板部の中心軸Ｄ２と一致する位置にあるということができる。
以上説明したように、第３実施形態に係る充填物１１Ｂｂは、充填塔１１の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に水を導通しつつ、内部に排ガス２２を導通して、排ガス２２を水に対して接触させて脱硫する充填塔１１用の充填物である。充填物１１Ｂｂは、第１充填部５０と第２充填部５２と開口板部９０とを有する。開口板部９０は、表面が平面である板状の部材であって、表面に複数の開口部９９が格子状に開口している。第１充填部５０と第２充填部５２とは、間に開口板部９０を介して方向Ｚ（鉛直方向）に沿って積層される。隣接する開口部９９の中心軸同士の間の距離は、隣接する格子部６９の中心軸同士の間の距離と等しい。開口部９９の側面と隣接する開口部９９の側面との間の厚み、すなわち細板部９４の長さＬ１３は、板部６２ｂの厚み、すなわち長さＬ１４より長い。
この充填物１１Ｂｂは、細板部９４の長さＬ１３が、板部６２ｂの長さＬ１４より長い。また、充填物１１Ｂｂは、開口部９９のピッチ（中心軸間の距離）が、格子部６９のピッチと等しい。従って、充填物１１Ｂｂは、海水１５が開口板部９０に当たりやすくなるため、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。従って、この充填物１１Ｂｂによると、簡単な構造で、気液接触効率を効果的に高めることができる。
また、開口板部９０の方向Ｚ（鉛直方向）に沿った長さは、第１充填部５０と第２充填部５２との鉛直方向に沿った長さよりも短い。すなわち、充填物１１Ｂｂは、厚みが薄く、簡単な構造の開口板部９０を積層している。従って、この充填物１１Ｂｂによると、より簡単な構造で、気液接触効率を効果的に高めることができる。
また、充填物１１Ｂｂは、開口部９９の中心軸Ｃ３が、方向Ｚの反対側（鉛直方向下方）に隣接する第１充填部５０又は第２充填部５２の格子部６９の中心軸Ｃ４に一致する。この場合、充填物１１Ｂｂは、板部６２ｂの鉛直方向上方を覆うように、細板部９４が配置される。従って、この充填物１１Ｂｂは、海水１５が開口板部９０に当たりやすくなるため、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。
図１７は、第３実施形態に係る充填物の他の例を示す図である。図１７に示すように、充填物１１Ｂｂは、開口部９９の中心軸Ｃ３が、方向Ｚの反対側（鉛直方向下方）に隣接する第１充填部５０又は第２充填部５２の格子部６９の中心軸Ｃ４に対して、位置がずれていてもよい。この場合、方向Ｘにおいて、細板部９４が、板部６２ｂに対しずれた位置となる。この場合においても、図１７に示すように、細板部９４に当たった海水１５Ａは、板部６２ｂの上端面６６ｂに当たりやすくなる。従って、このように中心軸Ｃ３、Ｃ４の位置が互いにずれていても、充填物１１Ｂｂは、海水１５の跳ね返り量を多くして、気液接触効率を高めることができる。
なお、第３実施形態に係る開口板部９０は、第１実施形態の充填物１１Ｂ、及び第２実施形態の充填物１１Ｂａに、同様の方法で取り付けてもよい。
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。例えば、第１実施形態に係る充填物１１Ｂ（第１充填部５０及び第２充填部５２）は、外枠部６０（第１外枠部６０Ａ及び第２外枠部６０Ｂ）を有しているが、外枠部６０を有していなくてもよい。この場合、充填物１１Ｂは、第１板ユニット６４と第２板ユニット７４とが交差した部材（第１充填部５０及び第２充填部５２）が、積層されているものである。また、第２実施形態に係る充填物１１Ｂａ、及び第３実施形態に係る充填物１１Ｂｂも、同様に、外枠部６０を有していなくてもよい。また、第３実施形態に係る開口板部９０も、外枠部９２（第１外枠部９２Ａ及び第２外枠部９２Ｂ）を有していなくてもよい。
１０ 海水脱硫装置（脱硫装置）
１１ 充填塔
１１Ａ 散水装置
１１Ｂ 充填物
１５ 海水（水）
４０Ａ、４０Ｂ 充填ユニット
５０ 第１充填部
５２ 第２充填部
６２、６２Ａ、６２Ｂ、７２、７２Ａ、７２Ｂ 板部
６４ 第１板ユニット
６６、７６ 上端面
６７、７７ 下端面
７４ 第２板ユニット

Claims (14)

  1. 充填塔の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に前記水を導通しつつ内部に排ガスを導通して、前記排ガスを前記水に対して接触させて脱硫する充填塔用の充填物であって、
    前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有する第１板ユニットと、
    前記第１板ユニットの板部に交差して、前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有し、前記第１板ユニットと共に前記鉛直方向に沿った両端部が開口する格子部を形成する第２板ユニットと、を有し、
    前記板部は、鉛直方向の上端面から下端面に向かうに従って、厚みが小さくなる、充填塔用の充填物。
  2. 前記板部は、鉛直方向上部の端面が、前記鉛直方向に垂直な面となっている、請求項１に記載の充填塔用の充填物。
  3. 前記板部は、鉛直方向上部の端面に、溝部を有する、請求項１又は請求項２に記載の充填塔用の充填物。
  4. 前記第１板ユニット及び前記第２板ユニットを有する第１充填部と、前記第１板ユニット及び前記第２板ユニットを有する第２充填部とが、前記鉛直方向に沿って積層され、
    前記第２充填部が有する第１板ユニットの板部は、前記鉛直方向に垂直な水平方向において、前記第１充填部が有する第１板ユニットの板部の位置に対しずれた位置に配置される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の充填塔用の充填物。
  5. 前記第１充填部と前記第２充填部とを有する充填ユニットが鉛直方向に沿って複数積層され、
    前記鉛直方向に沿って互いに隣接する前記充填ユニットは、前記第１充填部の第１板ユニットが有する板部同士が、前記水平方向において互いに重なる位置に配置され、前記第２充填部の第１板ユニットが有する板部同士が、前記水平方向において互いに重なる位置に配置される、請求項４に記載の充填塔用の充填物。
  6. 前記板部は、前記鉛直方向に延在する両表面に、前記板部の一方の側面から他方の側面にわたって、前記表面から離れた方向に延在する突起部を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の充填塔用の充填物。
  7. 充填塔の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に前記水を導通しつつ内部に排ガスを導通して、前記排ガスを前記水に対して接触させて脱硫する充填塔用の充填物であって、
    前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有する第１板ユニットと、
    前記第１板ユニットの板部に交差して、前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有し、前記第１板ユニットと共に前記鉛直方向に沿った両端部が開口する格子部を形成する第２板ユニットと、を有し、
    前記板部は、前記鉛直方向に延在する両表面に、前記板部の一方の側部から他方の側部にわたって、前記表面から離れる方向に延在する突起部を有し、
    前記突起部の前記鉛直方向上側の面と前記鉛直方向との間の角度が、９０度以上１８０度未満である、充填塔用の充填物。
  8. 前記突起部は、前記板部の鉛直方向の上端面に設けられる、請求項７に記載の充填塔用の充填物。
  9. 前記突起部の前記鉛直方向下側の面は、前記板部に接続された末端部から先端部に向かうに従って、前記鉛直方向上方に向かって傾斜する、請求項７又は請求項８に記載の充填塔用の充填物。
  10. 充填塔の内部に設けられ、鉛直方向上方から水が散布されて内部に前記水を導通しつつ内部に排ガスを導通して、前記排ガスを前記水に対して接触させて脱硫する充填塔用の充填物であって、
    前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有する第１板ユニット、及び、前記第１板ユニットの板部に交差して前記鉛直方向に延在し、所定の間隔毎に設けられる複数の板部を有し、前記第１板ユニットと共に前記鉛直方向に沿った両端部が開口する格子部を形成する第２板ユニットを有する第１充填部と、
    前記第１板ユニットと前記第２板ユニットとを有する第２充填部と、
    表面が平面である板状の部材であって、前記表面に複数の開口部が格子状に貫通している開口板部と、を有し、
    前記第１充填部と前記第２充填部とは、間に前記開口板部を介して前記鉛直方向に沿って積層され、
    隣接する前記開口部の中心軸同士の間の距離は、隣接する前記格子部の中心軸同士の間の距離と等しく、前記開口部の側面とその開口部に隣接する側面との間の厚みは、前記板部の厚みより長い、充填塔用の充填物。
  11. 前記開口板部の前記鉛直方向に沿った長さは、前記第１充填部及び前記第２充填部の前記鉛直方向に沿った長さよりも短い、請求項１０に記載の充填塔用の充填物。
  12. 前記開口板部は、前記開口部の中心軸が、鉛直方向下方に隣接する前記第１充填部又は前記第２充填部の格子部の中心軸に一致する、請求項１０又は請求項１１に記載の充填塔用の充填物。
  13. 前記開口板部は、前記開口部の中心軸が、鉛直方向下方に隣接する前記第１充填部又は前記第２充填部の格子部の中心軸に対し、位置がずれるように配置されている、請求項１０又は請求項１１に記載の充填塔用の充填物。
  14. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の充填塔用の充填物を有する、排ガスの海水脱硫装置。
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