JP2019205973A - Gas processor and gas processing method - Google Patents

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Abstract

To reduce pressure loss of a gas in a system including a precooling tower and a washing tower.SOLUTION: An exhaust gas processor 100 comprises a precooling tower 12 which washes and cools an exhaust gas, and a washing tower 14 which washes the exhaust gas discharged from the precooling tower 12. The precooling tower 12 and the washing tower 14 have empty towers 20, 30 and sprays 21, 31 which spray a circulation liquid into the empty towers. The gas discharged from the precooling tower 12 is introduced into the washing tower 14 from a side wall, and is discharged from an upper part thereof. In the exhaust gas processor 100, diameters of the empty towers 20, 30, a spraying amount of the circulation liquid, and a spraying position of the circulation liquid are determined so as to reduce an entrainment amount of the circulation liquid in the exhaust gas discharged from the washing tower 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガスの処理装置及びガスの処理方法に関する。   The present invention relates to a gas processing apparatus and a gas processing method.

非鉄製錬設備における硫化鉱の燃焼により排出されるＳＯ2ガスは、洗浄冷却設備、湿式電気集塵機等を用いて精製された後、硫酸製造工程へ送られる。洗浄冷却設備では、循環液スプレーでＳＯ2ガスに含まれるＳＯ3ガス、およびＦ、Ｃｌ等のハロゲンやＳｅ、Ｐｂ等の不純物を除去し、循環液中に捕集するとともに、ＳＯ2ガスの冷却を行っている。 The SO 2 gas discharged by the combustion of sulfide ore in the non-ferrous smelting facility is purified using a washing / cooling facility, a wet electrostatic precipitator, etc., and then sent to the sulfuric acid production process. The cleaning cooling facility, SO 3 gas contained in the SO 2 gas in the circulating fluid spray, and F, halogen or Se such as Cl, to remove impurities such as Pb, as well as collected in a circulating liquid, the SO 2 gas Cooling is in progress.

特許文献１には、このような非鉄製錬設備の洗浄冷却塔内壁の劣化を抑制し、塔本体の寿命を延長し、洗浄冷却スプレー装置の着脱手入れが容易な排ガス洗浄冷却塔が開示されている。   Patent Document 1 discloses an exhaust gas cleaning / cooling tower that suppresses deterioration of the inner wall of the cleaning / cooling tower of such a non-ferrous smelting facility, extends the lifetime of the tower body, and is easy to attach / detach the cleaning / cooling spray device. Yes.

特開２００６−２５５５７３号公報JP 2006-255573 A

洗浄塔や冷却塔には、下流側に設けられた導入ファンの作用により、非鉄製錬設備から排ガスが導入されるようになっている。しかしながら、既存設備においては、排ガスの圧力損失が設計値よりも大きくなる傾向にあり、想定していたガス導入能力を発揮できない場合があった。   Exhaust gas is introduced into the cleaning tower and the cooling tower from the non-ferrous smelting equipment by the action of an introduction fan provided on the downstream side. However, in the existing equipment, the pressure loss of the exhaust gas tends to be larger than the design value, and the assumed gas introduction capacity may not be exhibited.

本明細書に記載のガスの処理装置及びガスの処理方法は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、第１の装置及び第２の装置を含む系内におけるガスの圧力損失を低減することを目的とする。   The gas processing apparatus and the gas processing method described in the present specification have been made in view of the above-described problems, and reduce the pressure loss of the gas in the system including the first apparatus and the second apparatus. For the purpose.

本明細書に記載のガスの処理装置は、常温以上の不純物を含むガスを洗浄及び冷却するガスの処理装置であって、前記ガスの洗浄及び冷却を行う第１の装置と、前記第１の装置から排出されたガスを洗浄する第２の装置と、を備え、前記第１、第２の装置は、空塔と、前記空塔内に洗浄液を散布するスプレーとを有し、前記第１の装置から排出されたガスは、前記第２の装置に対して側壁から導入されるとともに、上部から排出され、前記第２の装置から排出されるガスにおける前記洗浄液の飛沫同伴量の挙動に基づいて、前記第１、第２の装置の空塔の径、前記洗浄液の散布量、前記洗浄液の散布位置の少なくとも１つが決定された、ガスの処理装置である。   A gas processing apparatus described in the present specification is a gas processing apparatus that cleans and cools a gas containing impurities at room temperature or higher, the first apparatus cleaning and cooling the gas, and the first A second device for cleaning the gas discharged from the device, wherein the first and second devices have an empty tower and a spray for spraying a cleaning liquid into the empty tower, The gas discharged from the apparatus is introduced from the side wall with respect to the second apparatus, is discharged from the upper part, and is based on the behavior of the entrainment amount of the cleaning liquid in the gas discharged from the second apparatus. A gas processing apparatus in which at least one of the diameters of the empty towers of the first and second apparatuses, the spraying amount of the cleaning liquid, and the spraying position of the cleaning liquid is determined.

本明細書に記載のガスの処理方法は、常温以上の不純物を含むガスを洗浄及び冷却するガスの処理方法であって、空塔内に洗浄液を散布する第１の装置に前記ガスを導入して、前記ガスの洗浄及び冷却を行う工程と、空塔内に洗浄液を散布する第２の装置に前記第１の装置から排出されたガスを導入して、前記ガスの洗浄を行う工程と、を有し、前記第１の装置において洗浄液を循環する量は、前記第２の装置において洗浄液を循環する量よりも多い、ガスの処理方法である。   The gas processing method described in the present specification is a gas processing method for cleaning and cooling a gas containing impurities at room temperature or higher, and the gas is introduced into a first apparatus for spraying a cleaning liquid into an empty tower. Cleaning and cooling the gas, introducing the gas discharged from the first device into a second device for spraying the cleaning liquid into the empty tower, and cleaning the gas; The amount of circulating cleaning liquid in the first apparatus is greater than the amount of circulating cleaning liquid in the second apparatus.

本明細書に記載のガスの処理装置及びガスの処理方法は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、第１の装置及び第２の装置を含む系内におけるガスの圧力損失を低減することができるという効果を奏する。   The gas processing apparatus and the gas processing method described in the present specification have been made in view of the above-described problems, and reduce the pressure loss of the gas in the system including the first apparatus and the second apparatus. There is an effect that can be.

一実施形態に係る排ガス処理装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the composition of the exhaust gas processing device concerning one embodiment. 排ガス処理装置の各塔の仕様について、改善前と改善後に分けて示す表である。It is a table | surface shown separately before and after improvement about the specification of each tower | column of waste gas processing equipment. 図３（ａ）は、改善前の洗浄塔のスプレー配置を示す図であり、図３（ｂ）は、改善後の洗浄塔のスプレー配置を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing the spray arrangement of the cleaning tower before improvement, and FIG. 3B is a diagram showing the spray arrangement of the cleaning tower after improvement. 改善前後における、自溶炉内内圧、予冷塔入口、洗浄塔出口、導入ファン入口の圧力損失推移を示すグラフである。It is a graph which shows pressure loss transition of an internal pressure of a flash smelting furnace, a pre-cooling tower inlet, a washing tower outlet, and an introduction fan inlet before and behind improvement.

以下、一実施形態に係る排ガス処理装置１００について、図１〜図４に基づいて詳細に説明する。図１には、排ガス処理装置１００の構成が概略的に示されている。本実施形態の処理対象となる排ガスは、例えば、ＳＯ2濃度が１〜５０ｖｏｌ％、排ガス温度が２００〜４００℃の排ガスである。更にダスト、Ｆ、Ｃｌ等の不純物が含まれていてもよい。例えば、ダストは、０．１〜２．０ｇ／Ｎｍ３、Ｆは０．０１〜１．０ｖｏｌ％、Ｃｌは０．００１〜１．０ｖｏｌ％、ＳＯ３は０．０３〜１．５ｖｏｌ％、含んでいてもよい。この組成、温度の排ガスは、非鉄製錬の排ガスにおいて発生する場合が多い。例えば銅乾式製錬における自溶炉あるいは転炉の排ガスである。排ガス処理量としては例えば５００〜３５００Ｎｍ３／ｍｉｎであってもよい。排ガス処理装置１００は、非鉄製錬設備（例えば自溶炉）において硫化鉱の燃焼により排出されるＳＯ2ガスを処理する装置である。 Hereinafter, the exhaust gas treatment apparatus 100 according to an embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows the configuration of the exhaust gas treatment apparatus 100. The exhaust gas to be treated in this embodiment is, for example, an exhaust gas having an SO 2 concentration of 1 to 50 vol% and an exhaust gas temperature of 200 to 400 ° C. Furthermore, impurities such as dust, F, and Cl may be included. For example, dust is 0.1 to 2.0 g / Nm 3 , F is 0.01 to 1.0 vol%, Cl is 0.001 to 1.0 vol%, SO 3 is 0.03 to 1.5 vol%, May be included. The exhaust gas having this composition and temperature is often generated in the exhaust gas of non-ferrous smelting. For example, exhaust gas from a flash smelting furnace or converter in copper dry smelting. The exhaust gas treatment amount may be, for example, 500 to 3500 Nm 3 / min. The exhaust gas treatment apparatus 100 is an apparatus for treating SO 2 gas discharged by combustion of sulfide ore in a non-ferrous smelting facility (for example, flash furnace).

排ガス処理装置１００は、図１に示すように、第１の装置としての予冷塔１２と、第２の装置としての洗浄塔１４と、第３の装置としての冷却塔１６とを備えている。排ガス処理装置１００には、自溶炉（図示しない）からＳＯ2ガス（排ガス）が流入する。なお、冷却塔１６の下流側には導入ファンが設けられており、導入ファンの作用により排ガスが排ガス処理装置１００内に流入するようになっている。排ガスは、予冷塔１２、洗浄塔１４、冷却塔１６の順に通過し、その間に、冷却、洗浄されて、硫酸製造工場（図示しない）へ送られる。排ガス処理装置１００通過前後の排ガスの温度は約２００〜４００℃から約４０℃へ低下する。 As shown in FIG. 1, the exhaust gas treatment apparatus 100 includes a precooling tower 12 as a first apparatus, a cleaning tower 14 as a second apparatus, and a cooling tower 16 as a third apparatus. SO 2 gas (exhaust gas) flows into the exhaust gas treatment apparatus 100 from a flash furnace (not shown). An introduction fan is provided on the downstream side of the cooling tower 16, and the exhaust gas flows into the exhaust gas treatment device 100 by the action of the introduction fan. The exhaust gas passes through the pre-cooling tower 12, the washing tower 14, and the cooling tower 16 in this order, during which it is cooled and washed, and sent to a sulfuric acid manufacturing plant (not shown). The temperature of the exhaust gas before and after passing through the exhaust gas treatment device 100 decreases from about 200 to 400 ° C. to about 40 ° C.

予冷塔１２は、空塔２０と、空塔２０内に流入する排ガスに向けて洗浄液としての循環液を噴きかけ、排ガスを洗浄及び冷却するスプレー２１とを備える。排ガスは、空塔２０の上部から流入し、空塔２０の側壁部から排出されるようになっている。循環液は、循環ポンプ３２を介してスプレー２１に供給される。自溶炉から排出された排ガス中にはＳｅ、Ｐｂ主体の有価金属を含む粒子状の不純物が含まれている。スプレー２１から循環液を噴射することにより、粒子状の不純物が循環液に懸濁してＳＳ（Suspended Solids）となって、洗浄塔１４の下部に溜まる。なお、予冷塔１２に導入される排ガスの温度が約３００℃の場合、予冷塔１２を通過した後には約１００℃へ低下する。ここで、２００〜４００℃の製錬排ガスを処理する場合、予冷塔１２は内面を煉瓦張りした構造とし、次の洗浄塔１４へ製錬排ガスを導入する際には１１０℃以下となるように設計し、洗浄塔１４は煉瓦張りをしていないＦＲＰ製の空塔とすることが望ましい。   The precooling tower 12 includes an empty tower 20 and a spray 21 for spraying a circulating liquid as a cleaning liquid toward the exhaust gas flowing into the empty tower 20 to clean and cool the exhaust gas. The exhaust gas flows from the upper portion of the empty tower 20 and is discharged from the side wall portion of the empty tower 20. The circulating fluid is supplied to the spray 21 via the circulation pump 32. The exhaust gas discharged from the flash furnace contains particulate impurities including valuable metals mainly composed of Se and Pb. By spraying the circulating liquid from the spray 21, the particulate impurities are suspended in the circulating liquid to form SS (Suspended Solids) and accumulate in the lower part of the cleaning tower 14. In addition, when the temperature of the exhaust gas introduced into the precooling tower 12 is about 300 ° C., the temperature decreases to about 100 ° C. after passing through the precooling tower 12. Here, when treating the smelting exhaust gas at 200 to 400 ° C., the precooling tower 12 has a structure in which the inner surface is bricked, and when introducing the smelting exhaust gas to the next cleaning tower 14, the temperature is 110 ° C. or less. Desirably, the cleaning tower 14 is preferably an empty tower made of FRP that is not bricked.

洗浄塔１４は、予冷塔１２と同様、空塔３０と、空塔３０内に流入する排ガスに向けて循環液を噴きかけ、排ガスを洗浄するスプレー３１とを備える。スプレー３１は、上下２段に設けられ、各段のスプレー３１の本数は例えば８本（合計１６本）とすることができる。洗浄塔１４のスプレー３１から循環液を噴射することにより、予冷塔１２内において排ガス中から除去されなかった粒子状の不純物が、循環液に懸濁してＳＳとなり、洗浄塔１４の下部に溜まる。循環液は、洗浄塔１４の下部から循環ポンプ３２を介してスプレー３１に供給される。   As with the precooling tower 12, the cleaning tower 14 includes an empty tower 30, and a spray 31 that sprays the circulating liquid toward the exhaust gas flowing into the empty tower 30 and cleans the exhaust gas. The sprays 31 are provided in two upper and lower stages, and the number of sprays 31 in each stage can be set to 8 (16 in total), for example. By injecting the circulating liquid from the spray 31 of the cleaning tower 14, particulate impurities that have not been removed from the exhaust gas in the pre-cooling tower 12 are suspended in the circulating liquid to become SS and accumulate in the lower part of the cleaning tower 14. The circulating liquid is supplied from the lower part of the cleaning tower 14 to the spray 31 via the circulation pump 32.

なお、循環ポンプ３２の圧送によりスプレー２１に対しては、循環液が４３３３（Ｌ／ｍｉｎ）で供給され、スプレー３１に対しては、循環液が３５００（Ｌ／ｍｉｎ）で供給される。なお、循環ポンプ３２によりスプレー２１に向けて圧送された循環液の一部は、図１に示すように、廃酸として廃棄される。なお、洗浄塔１４に導入する排ガスの温度を約１００℃とした場合、洗浄塔１４通過後には約６５℃へ低下する。   Note that the circulating fluid is supplied at 4333 (L / min) to the spray 21 by the pumping of the circulating pump 32, and the circulating fluid is supplied to the spray 31 at 3500 (L / min). A part of the circulating fluid pumped toward the spray 21 by the circulation pump 32 is discarded as waste acid as shown in FIG. In addition, when the temperature of the exhaust gas introduced into the washing tower 14 is about 100 ° C., the temperature decreases to about 65 ° C. after passing through the washing tower 14.

冷却塔１６は、予冷塔１２及び洗浄塔１４と同様に、排ガスを洗浄及び冷却するスプレー４１を有する。また、冷却塔１６の内部には、充填部（充填物）４２が設けられている。スプレー４１から充填部４２上部に向けて噴射された循環液は、充填部４２で拡散される。そして、充填部４２下部から流入する洗浄塔１４を通過した排ガスは、充填部４２で拡散され、充填部４２では循環液による排ガスの冷却が行われる。なお、冷却塔１６に導入する排ガスの温度を約６５℃とした場合、冷却塔１６通過後には約４０℃へ低下する。   The cooling tower 16 has a spray 41 for cleaning and cooling the exhaust gas, like the pre-cooling tower 12 and the cleaning tower 14. Further, inside the cooling tower 16, a packed portion (filled material) 42 is provided. The circulating fluid sprayed from the spray 41 toward the upper part of the filling part 42 is diffused in the filling part 42. Then, the exhaust gas that has passed through the cleaning tower 14 flowing from the lower portion of the filling section 42 is diffused in the filling section 42, and the filling section 42 cools the exhaust gas using the circulating liquid. In addition, when the temperature of the exhaust gas introduced into the cooling tower 16 is about 65 ° C., the temperature decreases to about 40 ° C. after passing through the cooling tower 16.

また、冷却塔１６内の循環液は排ガス中の不純物を補足し、冷却塔１６の下部に溜まる。冷却塔１６の下部に溜まった循環液は、循環ポンプ４５により、クーラ４４に導入され、クーラ４４で冷却された後、循環酸配管４３を通りスプレー４１へ供給される。スプレー４１に対しては、循環液が９０００（Ｌ／ｍｉｎ）で供給される。   The circulating liquid in the cooling tower 16 supplements impurities in the exhaust gas and collects in the lower part of the cooling tower 16. The circulating liquid accumulated in the lower part of the cooling tower 16 is introduced into the cooler 44 by the circulation pump 45, cooled by the cooler 44, and then supplied to the spray 41 through the circulating acid pipe 43. A circulating fluid is supplied to the spray 41 at 9000 (L / min).

次に、本実施形態における予冷塔１２、洗浄塔１４、冷却塔１６の仕様について、詳細に説明する。図２は、排ガス処理装置１００の各塔の仕様について、改善前と改善後に分けて示す表である。   Next, the specifications of the pre-cooling tower 12, the washing tower 14, and the cooling tower 16 in this embodiment will be described in detail. FIG. 2 is a table showing the specifications of each tower of the exhaust gas treatment apparatus 100 separately before and after improvement.

ここで、排ガス処理装置１００を改善する前においては、圧力損失の設計値が２０７ｍｍＡｑ（２．０３ｋＰａ）であったにも関わらず、圧力損失の実績値は、４４０ｍｍＡｑ（４．３１ｋＰａ）となることがあった。このように圧力損失の実績値が設計値よりも大きくなった原因について、発明者が鋭意研究を行った結果、排ガスへの循環液の飛沫同伴によって、圧力損失が増大した可能性が高いという結論に至った。したがって、本実施形態では、冷却塔１６内への循環液の飛沫同伴を抑制することに着目して、排ガス処理装置１０の仕様を変更した。   Here, before the exhaust gas treatment apparatus 100 is improved, the actual value of pressure loss is 440 mmAq (4.31 kPa) even though the design value of pressure loss is 207 mmAq (2.03 kPa). was there. As a result of the inventor's earnest research on the cause that the actual value of the pressure loss is larger than the design value in this way, it is concluded that there is a high possibility that the pressure loss has increased due to entrainment of circulating fluid in the exhaust gas It came to. Therefore, in the present embodiment, the specification of the exhaust gas treatment device 10 is changed with a focus on suppressing the entrainment of circulating fluid into the cooling tower 16.

（１）塔径について
例えば、本実施形態では飛沫同伴を抑制するために次のように設計する。液ガス比が高くなるほど排ガスに同伴する飛沫も多くなりやすく、さらに空塔速度が上がるほど粒径の大きな飛沫も増えることが予想される。このことから、液ガス比と空塔速度を用いて飛沫同伴低減のための条件について改善前後での液ガス比と空塔速度の結果を基に検討した結果、（液ガス比[Ｌ／ｍ３]）０．５×（空塔速度[ｍ／ｓ]）というパラメータを設定することを見出した。本実施形態では、予冷塔１２の塔径を、（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×(空塔速度)）を８以下、好ましくは７以下、より好ましくは６．６以下となるように設計する。一方で空塔速度を下げるために塔径を大きくし過ぎるとスプレーの本数が多く必要となったり、スプレー液が遠方へ届くようにスプレー圧を高める必要が生じることから、塔径は５ｍ以下にすることが望ましい。また、液ガス比を下げ過ぎても洗浄及び冷却が十分にできないため、液ガス比は１以上とすることが望ましい。これに対し、洗浄塔１４の塔径については（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×(空塔速度)）を５以下、好ましくは４以下、より好ましくは３．５以下とする。その一方で塔径を大きくし過ぎるとスプレーの本数が多く必要となったり、スプレー液が遠方へ届くようにスプレー圧を高める必要が生じることから、塔径は５ｍ以下にすることが望ましい。また、液ガス比を下げ過ぎても洗浄及び冷却が十分にできないため、液ガス比は１．５以上とすることが望ましい。また、冷却塔の塔径については（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×(空塔速度)）を３以下、好ましくは２．５以下、より好ましくは２以下とする。 (1) About tower diameter For example, in this embodiment, in order to suppress splash entrainment, it designs as follows. It is expected that the higher the liquid gas ratio, the greater the amount of splashes accompanying the exhaust gas, and the higher the superficial velocity, the more splashes with larger particle sizes. From this, as a result of examining the conditions for reducing the entrainment of droplets using the liquid gas ratio and the superficial velocity based on the results of the liquid gas ratio and superficial velocity before and after the improvement, the (liquid gas ratio [L / m 3 ]) It was found that a parameter of 0.5 × (superficial velocity [m / s]) was set. In the present embodiment, the column diameter of the precooling tower 12 is set such that ((liquid gas ratio [L / m 3 ]) 0.5 × (superficial velocity)) is 8 or less, preferably 7 or less, more preferably 6.6. Design to be as follows. On the other hand, if the tower diameter is too large in order to reduce the superficial velocity, it is necessary to increase the number of sprays or to increase the spray pressure so that the spray liquid reaches far away. It is desirable to do. In addition, since the cleaning and cooling cannot be sufficiently performed even if the liquid gas ratio is excessively lowered, the liquid gas ratio is desirably 1 or more. On the other hand, regarding the tower diameter of the washing tower 14, ((liquid gas ratio [L / m 3 ]) 0.5 × (superficial velocity)) is 5 or less, preferably 4 or less, more preferably 3.5 or less. And On the other hand, if the tower diameter is too large, a large number of sprays are required, or the spray pressure needs to be increased so that the spray liquid reaches far away. Therefore, the tower diameter is preferably 5 m or less. In addition, since the cleaning and cooling cannot be sufficiently performed even if the liquid gas ratio is lowered excessively, the liquid gas ratio is desirably 1.5 or more. Further, regarding the tower diameter of the cooling tower, ((liquid gas ratio [L / m 3 ]) 0.5 × (superficial velocity)) is 3 or less, preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less.

なお、塔高は、予冷塔１２では予冷塔１２での冷却能力を高めて洗浄塔１４の洗浄液量を抑えるためにガスの滞留時間を１秒以上、好ましくは１．２秒以上、さらに好ましくは１．４秒以上となるようにする。洗浄塔１４では洗浄能力を保ちながら洗浄塔での液飛沫分離性を向上させるため、ガスの滞留時間が４秒以上、好ましくは４．２秒以上、さらに好ましくは４．５秒以上となるような塔高にする。冷却塔１６では液飛沫分離性を向上させるため、ガスの滞留時間が８秒以上、好ましくは１０秒以上、より好ましくは１１秒以上となるような塔高にする。   The tower height is such that the precooling tower 12 has a gas residence time of 1 second or more, preferably 1.2 seconds or more, more preferably in order to increase the cooling capacity in the precooling tower 12 and suppress the amount of washing liquid in the washing tower 14. Make it 1.4 seconds or longer. In order to improve the liquid droplet separation property in the washing tower while maintaining the washing ability, the washing tower 14 has a gas residence time of 4 seconds or longer, preferably 4.2 seconds or longer, more preferably 4.5 seconds or longer. Make the tower high. In order to improve the liquid droplet separation property in the cooling tower 16, the tower height is set such that the gas residence time is 8 seconds or longer, preferably 10 seconds or longer, more preferably 11 seconds or longer.

（２）循環酸量について
また、本実施形態では、予冷塔１２と洗浄塔１４にスプレー噴射される循環液の量（循環酸量）についても変更した。例えば、改善前には、洗浄塔１４の循環酸量（６０００（Ｌ／ｍｉｎ））の方が予冷塔１２の循環酸量（１８３３（Ｌ／ｍｉｎ））よりも多かったのに対し、改善後においては、予冷塔１２の循環酸量（４３３３（Ｌ／ｍｉｎ））を洗浄塔１４の循環酸量（３５００（Ｌ／ｍｉｎ））よりも多くした。これにより、改善前後の予冷塔１２の液ガス比（排ガス１ｍ3に対する循環液の量）は、１．１（Ｌ／ｍ3）から２．１（Ｌ／ｍ3）に増加し、改善前後の洗浄塔１４の液ガス比は、３．９（Ｌ／ｍ3）から１．９（Ｌ／ｍ3）に減少した。その一方で、予冷塔１２と洗浄塔１４の循環酸量の合計は、改善前と改善後で変更なし（７８３３（Ｌ／ｍｉｎ））とした。 (2) About circulating acid amount Moreover, in this embodiment, it changed also about the quantity (circulating acid amount) of the circulating liquid spray-sprayed to the pre-cooling tower 12 and the washing | cleaning tower 14. FIG. For example, before the improvement, the circulating acid amount (6000 (L / min)) of the washing tower 14 was larger than the circulating acid amount (1833 (L / min)) of the precooling tower 12, whereas after the improvement , The circulating acid amount (4333 (L / min)) of the precooling tower 12 was made larger than the circulating acid amount (3500 (L / min)) of the washing tower 14. As a result, the liquid / gas ratio of the precooling tower 12 before and after the improvement (the amount of the circulating liquid relative to 1 m 3 of the exhaust gas) increases from 1.1 (L / m 3 ) to 2.1 (L / m 3 ). The liquid / gas ratio of the washing tower 14 decreased from 3.9 (L / m 3 ) to 1.9 (L / m 3 ). On the other hand, the total amount of circulating acid in the precooling tower 12 and the washing tower 14 was unchanged (7833 (L / min)) before and after improvement.

なお、洗浄効率や冷却能力を維持するうえでは、ガスと液の接触効率が重要であるが、液ガス比や循環酸量を調整する前提条件としてスプレー液を塔の断面全体に散布できるような状態にする必要がある。そのためには操業を開始する前に塔上部から目視でスプレーの散布範囲を確認し、断面の９５％以上スプレーが散布されていることを確認する。   In order to maintain the cleaning efficiency and cooling capacity, the contact efficiency between gas and liquid is important, but as a precondition to adjust the liquid gas ratio and the amount of circulating acid, spray liquid can be sprayed over the entire section of the tower. It needs to be in a state. For that purpose, before starting the operation, visually check the spraying range from the top of the tower and confirm that 95% or more of the spray is sprayed.

（３）スプレー３１の位置について
さらに、本実施形態では、洗浄塔１４におけるスプレー３１の位置を変更した。図３（ａ）には、改善前の洗浄塔１４におけるスプレー３１の位置が示され、図３（ｂ）には、改善後の洗浄塔１４におけるスプレー３１の位置が示されている。図３（ａ）、図３（ｂ）からわかるように、改善後においては、改善前に空塔３０の上端部近傍（排ガスの排出口近傍）に設けられていたスプレー３１’を廃止することとした。また、スプレー３１の位置を洗浄塔１４（空塔３０）の上端部から遠ざけることとした。これにより、改善前において洗浄塔１４の上端部から最も近いスプレーまでの距離がＨａであったのに対し、改善後には、洗浄塔１４の上端部から最も近いスプレーまでの距離をＨｂ（Ｈｂ＞Ｈａ）とした。改善後においては、洗浄塔１４の上端部の空塔３０の径が小さくなる部分（ガス流が早くなる部分）近傍からスプレー３１が離れているため、洗浄塔１４から排出される直前の排ガスに、循環液を噴射しないようにすることができるようになった。なお、スプレー３１の位置は、スプレー３１による循環液の噴射範囲（散布角度）と、洗浄塔１４内における排ガスの速度分布とに基づいて設定することができる。すなわち、排ガスが所定速度以上になる範囲に循環液が噴射されないように、スプレー３１の位置を設定するなどすることができる。このように洗浄塔排出部とスプレー位置とを調整することにより洗浄塔出口の飛沫を捕捉するためのミスト除去装置の設置をしなくても飛沫同伴を抑制することができる。 (3) About the position of the spray 31 Furthermore, in this embodiment, the position of the spray 31 in the washing tower 14 was changed. 3A shows the position of the spray 31 in the cleaning tower 14 before the improvement, and FIG. 3B shows the position of the spray 31 in the cleaning tower 14 after the improvement. As can be seen from FIGS. 3 (a) and 3 (b), after the improvement, the spray 31 ′ provided near the upper end of the empty tower 30 (near the exhaust gas exhaust port) before the improvement should be eliminated. It was. Further, the position of the spray 31 is moved away from the upper end of the cleaning tower 14 (empty tower 30). Thereby, before the improvement, the distance from the upper end portion of the cleaning tower 14 to the nearest spray was Ha, whereas after the improvement, the distance from the upper end portion of the washing tower 14 to the nearest spray was changed to Hb (Hb> Ha). After the improvement, since the spray 31 is separated from the vicinity of the portion where the diameter of the empty tower 30 at the upper end of the cleaning tower 14 becomes smaller (the portion where the gas flow becomes faster), the exhaust gas immediately before being discharged from the cleaning tower 14 It is now possible not to inject the circulating fluid. The position of the spray 31 can be set based on the sprayed range (spreading angle) of the circulating fluid by the spray 31 and the exhaust gas velocity distribution in the cleaning tower 14. That is, the position of the spray 31 can be set so that the circulating fluid is not sprayed in a range where the exhaust gas becomes a predetermined speed or higher. In this way, by adjusting the cleaning tower discharge section and the spray position, it is possible to suppress entrainment of droplets without installing a mist removing device for capturing the spray at the outlet of the cleaning tower.

なお、本実施形態では、改善後の洗浄塔１４においてもスプレー３１’を改善前と同様の位置に設けてもよい。ただし、この場合には、通常時にはスプレー３１’を使用しないようにし、緊急時にのみスプレー３１’を使用することが好ましい。   In the present embodiment, the spray 31 ′ may be provided at the same position as before the improvement in the cleaning tower 14 after the improvement. However, in this case, it is preferable not to use the spray 31 'in normal times and to use the spray 31' only in an emergency.

ここで、図４には、改善前後における、自溶炉内内圧、予冷塔入口、洗浄塔出口、導入ファン入口の圧力損失推移のグラフが示されている。図４からわかるように、改善後においては、改善前よりも圧力損失が低減されていることがわかる。具体的には、図４では、改善前の予冷塔入口と導入ファン入口との間の圧力損失（符号Ａ）が３８３ｍｍＡｑであったのに対し、改善後の圧力損失（符号Ｂ）が改善前のおよそ１／５程度（８４ｍｍＡｑ）となっている。   Here, FIG. 4 shows a graph of changes in pressure loss at the flash furnace internal pressure, the precooling tower inlet, the cleaning tower outlet, and the introduction fan inlet before and after the improvement. As can be seen from FIG. 4, after the improvement, the pressure loss is reduced more than before the improvement. Specifically, in FIG. 4, the pressure loss (reference A) between the precooling tower inlet and the introduction fan inlet before improvement was 383 mmAq, whereas the improved pressure loss (reference B) was before improvement. Of about 1/5 (84 mmAq).

以上のように、本実施形態では、上記（１）のように、予冷塔１２、洗浄塔１４及び冷却塔１６の塔径を大きくすることで、排ガス処理装置１００内におけるガス流速を低減することができたため、ガス流速の低減に伴って飛沫同伴量を低減することができた。また、上記（２）のように、予冷塔１２において用いる循環酸量を多くし、洗浄塔１４において用いる循環酸量を少なくしたこと、及び、上記（３）のように、洗浄塔１４のスプレー３１の位置を排ガスの排出口から遠ざけたこと、により、洗浄塔１４から排出されるガスにおける飛沫同伴量を低減することができた。これらにより、本実施形態では、図４に示すように、飛沫同伴量の影響による圧力損失を低減することができた。   As described above, in this embodiment, the gas flow rate in the exhaust gas treatment apparatus 100 is reduced by increasing the diameters of the precooling tower 12, the cleaning tower 14, and the cooling tower 16 as in (1) above. As a result, it was possible to reduce the amount of entrained droplets as the gas flow rate decreased. Further, the amount of circulating acid used in the pre-cooling tower 12 is increased as in (2) above, the amount of circulating acid used in the washing tower 14 is decreased, and the spraying of the cleaning tower 14 as in (3) above. By moving the position 31 away from the exhaust gas outlet, the amount of entrained droplets in the gas discharged from the cleaning tower 14 could be reduced. As a result, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the pressure loss due to the influence of the amount of entrained droplets can be reduced.

なお、本実施形態では、予冷塔１２の液ガス比を洗浄塔１４の液ガス比よりも大きくしているが、前述したように予冷塔１２の循環酸量と洗浄塔１４の循環酸量の合計は、改善前から変更していない。このため、改善後の排ガス処理装置１００における排ガスの洗浄効果は、改善前から低下しないことが確認されている。   In this embodiment, the liquid gas ratio of the precooling tower 12 is larger than the liquid gas ratio of the cleaning tower 14, but as described above, the circulating acid amount of the precooling tower 12 and the circulating acid amount of the cleaning tower 14 are The total has not changed since before improvement. For this reason, it has been confirmed that the exhaust gas cleaning effect in the exhaust gas treatment apparatus 100 after the improvement does not decrease from before the improvement.

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、排ガス処理装置１００は、排ガスの洗浄及び冷却を行う予冷塔１２と、予冷塔１２から排出された排ガスを洗浄する洗浄塔１４と、を備えており、予冷塔１２と洗浄塔１４は、空塔２０、３０と、空塔内に循環液を散布するスプレー２１、３１とを有し、予冷塔１２から排出されたガスは、洗浄塔１４に対して側壁から導入されるとともに、上部から排出される。そして、排ガス処理装置１００では、洗浄塔１４から排出される排ガスにおける循環液の飛沫同伴量を低減するように、飛沫同伴量の挙動を考慮して、空塔２０、３０の径、循環液の散布量、前記循環液の散布位置を定めることとしている。これにより、本実施形態では、冷却塔１６に導入される排ガスの飛沫同伴量を低減することができるため、排ガス処理装置１００における圧力損失を低減することができる。   As described above in detail, according to the present embodiment, the exhaust gas treatment apparatus 100 includes the precooling tower 12 that cleans and cools the exhaust gas, and the cleaning tower 14 that cleans the exhaust gas discharged from the precooling tower 12. The precooling tower 12 and the washing tower 14 have empty towers 20 and 30 and sprays 21 and 31 for spraying a circulating liquid in the empty tower, and the gas discharged from the precooling tower 12 14 is introduced from the side wall and discharged from the top. In the exhaust gas treatment device 100, the diameters of the empty towers 20 and 30 and the circulation liquid are taken into consideration in consideration of the behavior of the entrainment amount of the circulating liquid so as to reduce the entrainment amount of the circulating liquid in the exhaust gas discharged from the cleaning tower 14. The spraying amount and the spraying position of the circulating fluid are determined. Thereby, in this embodiment, since the entrainment amount of the exhaust gas introduced into the cooling tower 16 can be reduced, the pressure loss in the exhaust gas treatment apparatus 100 can be reduced.

また、本実施形態では、予冷塔１２の（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×（空塔速度［ｍ/ｓ］））を７以下、洗浄塔１４の（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×（空塔速度［ｍ／ｓ］））を５以下としている。これにより、排ガスの飛沫同伴量を低減することができる。また、本実施形態では、洗浄塔１４から排出されたガスを、充填部４２を用いて液と接触させることによりガスを冷却する冷却塔１６を備えており、冷却塔１６の（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×（空塔速度［ｍ／ｓ］））を３以下としている。この点からも、排ガスの飛沫同伴量を低減することができる。 In the present embodiment, ((liquid gas ratio [L / m 3 ]) 0.5 × (superficial velocity [m / s])) of the pre-cooling tower 12 is 7 or less, and ((liquid gas The ratio [L / m 3 ]) 0.5 × (superficial velocity [m / s])) is 5 or less. Thereby, the amount of entrained exhaust gas can be reduced. Moreover, in this embodiment, the cooling tower 16 which cools gas by making the gas discharged | emitted from the washing tower 14 contact a liquid using the filling part 42 is provided, and ((liquid gas ratio) of the cooling tower 16 is provided. [L / m 3 ]) 0.5 × (superficial velocity [m / s])) is 3 or less. Also from this point, the amount of exhaust gas entrained can be reduced.

また、本実施形態では、予冷塔１２において循環液を空塔２０内で循環する量は、洗浄塔１４において循環液を空塔３０内で循環する量よりも多くしている。これにより、洗浄塔１４から排出される排ガスにおける飛沫同伴量を効果的に低減することができる。また、予冷塔１２と洗浄塔１４において循環させるトータルの循環液の量を改善前と同一にすることで、改善前後における排ガス処理装置１００による排ガスの洗浄能力を維持することができる。   Further, in this embodiment, the amount of circulating liquid in the pre-cooling tower 12 in the empty tower 20 is larger than the amount of circulating liquid in the empty tower 30 in the cleaning tower 14. Thereby, the amount of entrainment in the exhaust gas discharged from the cleaning tower 14 can be effectively reduced. In addition, by making the total amount of circulating liquid circulated in the precooling tower 12 and the cleaning tower 14 the same as before the improvement, the exhaust gas cleaning ability of the exhaust gas treatment apparatus 100 before and after the improvement can be maintained.

また、本実施形態では、循環液の散布位置（スプレー３１の位置）は、循環液の散布角度及び洗浄塔１４の空塔３０内におけるガスの速度分布に基づいて決定する。このようにすることで、飛沫同伴量を低減することが可能な適切な位置にスプレー３１を配置することが可能である。   In this embodiment, the circulating liquid spray position (spray 31 position) is determined based on the circulating liquid spray angle and the gas velocity distribution in the empty tower 30 of the cleaning tower 14. By doing in this way, it is possible to arrange | position the spray 31 in the appropriate position which can reduce the amount of splash entrainment.

なお、上記実施形態では、排ガス処理装置１００の改善において、洗浄塔１４から排出される排ガスにおける循環液の飛沫同伴量を低減するように、空塔２０、３０の径、循環液の散布量、前記循環液の散布位置を変更する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、排ガス処理装置１００の改善においては、循環液の飛沫同伴量を低減するように、空塔２０、３０の径、循環液の散布量、前記循環液の散布位置の少なくとも１つを変更することとしてもよい。   In the above embodiment, in the improvement of the exhaust gas treatment apparatus 100, the diameter of the empty towers 20 and 30, the amount of circulating liquid sprayed, so as to reduce the amount of circulating liquid entrained in the exhaust gas discharged from the cleaning tower 14, Although the case where the circulating position of the circulating fluid is changed has been described, the present invention is not limited to this. For example, in the improvement of the exhaust gas treatment apparatus 100, at least one of the diameters of the empty towers 20 and 30, the amount of circulating fluid sprayed, and the position of spraying the circulating fluid is changed so as to reduce the amount of circulating fluid entrained. It is good as well.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１２ 予冷塔（第１の装置）
１４ 洗浄塔（第２の装置）
１６ 冷却塔（第３の装置）
２０ 空塔
２１ スプレー
３０ 空塔
３１ スプレー
４２ 充填部（充填物）
１００ 排ガス処理装置 12 Pre-cooling tower (first equipment)
14 Washing tower (second device)
16 Cooling tower (third device)
20 Empty tower 21 Spray 30 Empty tower 31 Spray 42 Packing part (packing)
100 Exhaust gas treatment equipment

Claims (9)

常温以上の不純物を含むガスを洗浄及び冷却するガスの処理装置であって、
前記ガスの洗浄及び冷却を行う第１の装置と、前記第１の装置から排出されたガスを洗浄する第２の装置と、を備え、
前記第１、第２の装置は、空塔と、前記空塔内に洗浄液を散布するスプレーとを有し、
前記第１の装置から排出されたガスは、前記第２の装置に対して側壁から導入されるとともに、上部から排出され、
前記第２の装置から排出されるガスにおける前記洗浄液の飛沫同伴量の挙動に基づいて、前記第１、第２の装置の空塔の径、前記洗浄液の散布量、前記洗浄液の散布位置の少なくとも１つが決定された、ことを特徴とするガスの処理装置。 A gas processing apparatus for cleaning and cooling a gas containing impurities at room temperature or higher,
A first device for cleaning and cooling the gas, and a second device for cleaning the gas discharged from the first device,
The first and second devices have an empty tower and a spray for spraying a cleaning liquid into the empty tower,
The gas discharged from the first device is introduced from the side wall to the second device and discharged from the upper part,
Based on the behavior of the entrainment amount of the cleaning liquid in the gas discharged from the second apparatus, at least the diameter of the empty space of the first and second apparatuses, the spraying amount of the cleaning liquid, and the spraying position of the cleaning liquid A gas processing apparatus, wherein one is determined. 前記第１の装置の（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×（空塔速度［ｍ/ｓ］））を７以下、前記第２の装置の（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×（空塔速度［ｍ／ｓ］））を５以下とすることを特徴とする請求項１に記載のガスの処理装置。 The ((liquid gas ratio [L / m 3 ]) 0.5 × (superficial velocity [m / s])) of the first apparatus is 7 or less, and the ((liquid gas ratio [L / M 3 ]) 0.5 × (superficial velocity [m / s])) is set to 5 or less. 前記第１の装置において洗浄液を空塔内で循環する量は、前記第２の装置において洗浄液を空塔内で循環する量よりも多いことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスの処理装置。   The amount of the gas according to claim 1 or 2, wherein the amount of the cleaning liquid circulated in the empty column in the first apparatus is larger than the amount of the cleaning liquid circulated in the empty column in the second apparatus. Processing equipment. 前記第１の装置の液ガス比は、前記第２の装置の液ガス比よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスの処理装置。   3. The gas processing apparatus according to claim 1, wherein the liquid gas ratio of the first apparatus is larger than the liquid gas ratio of the second apparatus. 前記第２の装置から排出されたガスを、充填物を用いて前記洗浄液と接触させることによりガスを冷却する第３の装置を備え、
前記第３の装置の（（液ガス比［Ｌ／ｍ３］）０．５×（空塔速度［ｍ／ｓ］））を３以下とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスの処理装置。 A third device that cools the gas by contacting the gas discharged from the second device with the cleaning liquid using a filling;
5. (Liquid gas ratio [L / m 3 ]) 0.5 × (superficial velocity [m / s])) of the third device is set to 3 or less. The gas processing device according to claim 1. 前記第２の装置の前記洗浄液の散布位置は、前記洗浄液の散布角度及び前記第２の装置の空塔内におけるガスの速度分布に基づいて決定された位置である、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガスの処理装置。   The spray position of the cleaning liquid of the second device is a position determined based on a spray angle of the cleaning liquid and a gas velocity distribution in an empty column of the second device. The gas processing apparatus according to any one of 1 to 5. 前記ガスの処理装置で処理するガスが非鉄製錬排ガスであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のガスの処理装置。   The gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the gas processed by the gas processing apparatus is a nonferrous smelting exhaust gas. 常温以上の不純物を含むガスを洗浄及び冷却するガスの処理方法であって、
空塔内に洗浄液を散布する第１の装置に前記ガスを導入して、前記ガスの洗浄及び冷却を行う工程と、
空塔内に洗浄液を散布する第２の装置に前記第１の装置から排出されたガスを導入して、前記ガスの洗浄を行う工程と、を有し、
前記第１の装置において洗浄液を循環する量は、前記第２の装置において洗浄液を循環する量よりも多い、ことを特徴とするガスの処理方法。 A gas processing method for cleaning and cooling a gas containing impurities at room temperature or higher,
Introducing the gas into the first device for spraying the cleaning liquid into the empty tower, and cleaning and cooling the gas; and
Introducing the gas discharged from the first device into the second device for spraying the cleaning liquid into the empty tower, and cleaning the gas,
The gas processing method according to claim 1, wherein an amount of the cleaning liquid circulated in the first apparatus is larger than an amount of the cleaning liquid circulated in the second apparatus. 前記第２の装置の前記洗浄液の散布位置は、前記洗浄液の散布角度及び前記第２の装置の空塔内におけるガスの速度分布に基づいて決定された位置である、ことを特徴とする請求項８に記載のガスの処理方法。   The spray position of the cleaning liquid of the second device is a position determined based on a spray angle of the cleaning liquid and a gas velocity distribution in an empty column of the second device. The gas processing method according to 8.
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