JP2020534138A - スクラバートレイおよび該スクラバートレイを備える湿式スクラバー塔 - Google Patents

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Abstract

煙道ガス浄化装置の湿式スクラバー塔(10)のためのスクラバートレイは、湿式スクラバー塔(10)の内側水平断面にわたって配置される多数のスピンドル(32)であって、隣接するスピンドル(32)同士は互いに対してある水平距離(d)で配置される、多数のスピンドル(32)を備え、スピンドル(32)のうちの少なくともいくつかは、対応するスピンドル軸(A)の周りでのそれぞれのスピンドル(32)の回転移動を許容するために、および、それぞれのスピンドル(32)を所定の回転角度で配置するために、枢動可能に装着され、スピンドル(32)のうちの少なくともいくつかには、それぞれのスピンドル(32)から外向きに延びる少なくとも1つの突起(36)が各々備え付けられ、スピンドル(32)および突起(36)は、それぞれの隣接するスピンドル(32)同士の間および突起(36)同士の間に流入開口(34)を提供するように成形および配置され、各流入開口(34)は、対応する流入領域を定め、すべての流入開口(34)の流入領域は、スピンドル(32)のそれぞれの回転角度と無関係に、関連するスクラバー塔(10)の内側水平断面の少なくとも10%になり、その内側水平断面の80%を超えない。

Description

本発明は、スクラバートレイと、少なくとも1つのスクラバートレイを備える、煙道ガス浄化装置のスクラバー塔(スクラブ塔、吸収塔、気液接触装置、または洗浄塔、ドイツ語ではWascher、Waschturm、またはAbsorptionsturm)とに関する。
本発明は、詳細には、ガス浄化装置のためのスクラバートレイと、望ましくない成分を煙道ガスから吸収するための液体(対応するスラリを含む)としての海水で動作する対応するスクラバー塔とに関する。そのため、前記液体(流体)は吸収性物質または吸収剤とも呼ばれ、一方、トレイは湿式スクラバートレイ(特許文献１)とも呼ばれ、スクラバー塔は湿式スクラバー塔と呼ばれる。
発電所に由来し得る煙道ガスが、対応する入口を介して、鉛直に延びるスクラブ塔の下方部においてスクラブ塔へとしばしば導入され、さらに煙道ガス出口へと上向きに案内される。スクラバー塔を通るその経路に沿って、煙道ガスは、しばしば向流において、前記液体(流体吸収性物質)と接触させられる。このような実施形態では、吸収性物質は、例えばスクラバー塔の上端においてといった煙道ガス入口の上方において、スクラバー塔へと導入され、それによって、煙道ガス入口と吸収性物質入口との間の区域を、前記液体と前記煙道ガスとのための接触領域を表す吸収ゾーンとして定めている。
吸収ゾーンの上端にノズルを配置することがさらに知られており、それによって、浄化されるべき煙道ガスに好ましくは大きな反応面を提供するために、流体吸収性物質が接触領域へと噴霧される(例えば、液滴として)。
本発明は、スクラバーのこの一般的な設計に関して以下に記載されているが、例えば、ガスが実質的に水平の流れ方向で移送されるスクラバー塔といった、他の設計も含む。
液体吸収性物質の種類は、吸収性物質が、硫黄酸化物およびCO2など、煙道ガスの様々な成分/不純物を吸収する、ならびに/または、そのような成分/不純物に化学的に作用する限り、決定的ではない。
特許文献２は、煙道ガス入口および煙道ガス出口と、液体入口および液体出口と、前記煙道ガス入口と前記液体入口との間における前記煙道ガスおよび前記液体のための接触領域と、湿式スクラバー塔の内側水平断面にわたって前記接触領域内に位置決めされる少なくとも1つのスクラバートレイとを備え、各トレイは、前記ガスおよび前記液体吸収性物質のための開口を通る流れを有する、煙道ガス浄化装置のこのような一般的な湿式スクラバー塔を示している。
液体吸収性物質がトレイにおいて一時的に保管され、液浴が形成される過程において、上向きに液浴に浸透する煙道ガスは、吸収液体と密に接触することになる。結果として、吸収の度合いが増加させられる。
スクラバー塔の接触領域におけるガスと液体との間の反応面を定める転移領域(ドイツ語でAustauschflache)は、とりわけ、液浴内のガス体積(体積%)、接触ゾーン内のガス速度、気泡の(平均の)大きさ、および液浴の鉛直高さに依存する。
浄化の度合いは、とりわけ、処理されるガス体積、ガス速度、気泡の大きさ、ガスと液体との間の接触時間、およびガスと液体との間の転移領域に依存する。
より細かい(より小さい)気泡は、より大きい泡と比較して、転移領域を増加させる(両方の群とも同じ全体積を有すると仮定して)。初期の気泡直径、つまり、液浴に入ったときの気泡の大きさも、上記の要因に依存する。
現代の発電所は、全体の電力需要、エネルギー源の種類および品質などに応じて運転負荷(ドイツ語でBetriebslast)を頻繁に変化させる。これは、対応するガスの量、品質(ガス組成)、およびガス速度において相当の変化をもたらす。上記のパラメータを考慮して、ガス浄化過程はこれらのパラメータとしばしば相互に関係し、つまり、ガス浄化過程は過大または過小にされる。結果として、ガス浄化は、対応する経済的および環境保護の要求を満たせないでいる。
特許文献３は、変化可能/変更可能な大きさおよび/または断面の開口を備えるトレイを開示している。関連するプラント(例えば、発電所)のそれぞれの運転モードに応じて、延いては、煙道ガスの対応する品質、量、および速度に応じて、これらの開口は、最良の浄化結果を達成するのに最適な方法で調整され得る(具体的には、より少ないかまたはより多いガス/液体を通過させることができるように大きさが縮小または拡大され得る)。好ましい実施形態は、少なくとも2つの層を伴うトレイを備え、それらの層は、開口を通じたそれぞれの流れを変化させるために互いに対して変位可能であるが、完成したトレイの層の変位は相当の力および動力を必要とする。別の実施形態は正方形の断面の棒材の回転移動に関係し、それらの棒材は互いに対してある距離で配置される。この実施形態は、より小さい作動力および動力しか必要としないが、その適応性は、定められた輪郭を伴う棒材の定められた配置のため、限定される。
米国特許第８４１３９６７号明細書 米国特許第５２４６４７１号明細書 国際公開第２０１５／０３９７７９号
本発明の一目的は、それぞれのガスおよび吸収性物質の品質、量、速度、および、温度、流れ方向などの他の重要な過程パラメータに応じて、スクラバートレイの適応性を向上させることである。別の目的は、ガスと液体との間の最適な接触(転移領域)を達成することである。
本発明は以下の発見に基づいている。
前記トレイの流入区域、およびその結果として、前記ガスおよび吸収性物質のための転移領域を適応(変化)させるための一般的なスクラバートレイの好ましい可動性は、接触領域内において調節可能な手法で配置される物理的要素によって達成され得る。調節可能性は、それぞれの位置、向き、大きさ、および形を含む。この調節可能性は、前記要素のうちの少なくとも1つの簡単な移動(例えば、旋回、折り畳み、回転)によって、隣接する要素同士の間の対応する流入開口または流入通路(つまり、関係する流入領域)の大きさおよび形を変化させることを許容する。
そのため、前記要素は、転移領域を制御するために(増大または縮小させるために)、ガスおよび液体吸収性物質の流入経路/流入領域(接触領域)へと移動させられ得る障壁の機能を有する。
本発明のさらなる発見は、1つまたは複数の対応する要素が外向きに突出する枢動/回転可能スピンドル(心棒)を提供することでこの態様を単純にすることであり、これが、前記障壁が以下において突起と呼ばれる理由である。スピンドルを旋回/回転させることによって、対応する突起の位置(角度)は変化させられ、したがって、ガスおよび吸収性物質のための流入領域は変化させられる。このような回転移動は、達成することが容易であり、小さい力および動力しか必要とせず、トレイの異なるスピンドルを任意の方向へ回転させる(または、回転させない)ことができる。
第3の発見は、ガスと吸収性物質との間の転移領域が、以下でより詳細に記載されているように、これらの突起の形によって影響され得ることである。
その最も一般的な実施形態において、本発明は、煙道ガス浄化装置の湿式スクラバー塔のためのスクラバートレイであって、
・ 湿式スクラバー塔の内側水平断面にわたって配置される多数のスピンドルであって、隣接するスピンドル同士は互いに対してある水平距離で配置される、多数のスピンドルを備え、
・ スピンドルのうちの少なくともいくつかは、対応するスピンドル軸の周りでのそれぞれのスピンドルの回転移動を許容するために、および、それぞれのスピンドルを所定の回転角度で配置するために、枢動可能に装着され、
・ スピンドルのうちの少なくともいくつかには、それぞれのスピンドルから外向きに延びる少なくとも1つの突起が各々備え付けられ
・ スピンドルおよび突起は、それぞれの隣接するスピンドル同士の間および突起同士の間に流入開口を提供するように成形および配置され、各流入開口は、対応する流入領域を定め、すべての流入開口の流入領域は、スピンドルのそれぞれの回転角度と無関係に、関連するスクラバー塔の内側水平断面の少なくとも10%になり、内側水平断面の80%を超えない、スクラバートレイに関する。
このトレイ構造は、様々なスピンドル同士の間および突起同士の間の流入領域を、それぞれの煙道ガス浄化過程によって必要とされるように適応させることと、1つまたは複数のスピンドルをそれらの対応する突起と一緒に回転させることで局所的な寸法および条件を適応させることとを許容する。
突起の異なる形および大きさは、結果として、ガスと液体との間の転移領域を所定の様態で適応させるために、異なる形および大きさの流入開口/流入領域を提供することを許容する。
突起の位置、大きさ、および形に関して、以下の選択肢が、それ自体で、または明示的に排除されない場合もしくは技術的に不条理でない場合には任意の組み合わせで、本発明の範囲内に存在する。
・ 突起は実質的に三次元の形または実質的に二次元の形を有してもよく、実質的に二次元の形は実質的に三次元の形に対して利点を有する。二次元の形は板状のデザインをもたらし、板状のデザインは、好ましい引き裂こうする(鋭利な)縁取りをガスおよび吸収性物質に提供し、増大した転移領域をもたらす。このような板状の突起およびそれら突起の縁取りは、それらの外側周辺に隣接して、それぞれの縁取りの形状に依存して異なる流れ方向のものであり得る強い渦を発生させることで、ガス/液体の接触を高める。このような板状の突起の周辺の縁の周りで循環し、それによってそれぞれの流路を変化および引き伸ばすことによって、ガスと液体との間の密な接触が達成され得る。
「板状」は、他の2つのデカルト座標に沿ったその延在よりかなり小さい厚さを有する突起を指す。長さ/厚さの割合および/または幅/厚さの割合は、典型的には10超、50超、または100超に設定され、長さ/厚さの割合は幅/厚さの割合よりしばしば大きく、板状の突起の長さは、スピンドル軸の方向における延在として定義される。「板状」は、例えば、斜めの縁取り、斜めの外縁、面取り、屋根状の輪郭などによる、輪郭決定された突起を含む。例えば鋸歯状または櫛形状の輪郭といった不連続部を伴う外縁(縁取り)は、追加的な渦を可能にする。
スピンドル(心棒)は、円形の断面を特徴とし得るが、正方形、長方形、または他の断面輪郭が、実質的な問題を引き起こすことなく選択され得る。それぞれの断面の領域の中心を通って延びるスピンドル軸を特徴とする実施形態が好ましい。
・ 突起、特に板状の突起が、補強、補強手段、またはプロファイリングによって機械的に強化され得る。
・ このような板状の突起は、例えば、1mmから30mmの間、大抵は1mmから20mmの間の厚さの金属板として実現され得る。突起は、対応するスピンドル軸に対して径方向に、もしくは、対応するスピンドル表面に対して接線方向に延びることができ、または、これらの2つの選択肢の間における位置を取り得る。突起は、溶接、ネジ留めなどによって、対応するスピンドルに固定され得る。
・ 突起はスピンドルの一体的な部分(つまり、一体品の製品)であってもよい。代替として、突起は、スピンドルに固定される個別の要素である。どちらの場合でも、突起は、スクラバー塔の接触領域内での別個の障壁手段としてのそれらの機能を維持している。
・ スクラブ塔の典型的な寸法は以下のとおりである。
− 10〜50mのスクラブ塔の高さ。
− 25mまでの円形の水平断面、5〜30mの幅の壁を伴う多角形の断面など。
− 0.2〜7.5Mio.m3/hのスクラブ塔を通って流れる煙道ガス。
− 5,000〜60,000m3/hのスクラブ塔を通じて流れる液体(吸収性物質)。
これは、スクラバー塔を横断するために25mを超える長さのスピンドルをもたらす。そのため、トレイの設置を支持するために、その軸受を含め、トレイ(水平面)の下に支持梁などの支持部材を、または、トレイ(水平面)の上にハンガを提供することが推奨される。これら大きさによれば、少なくとも2つの突起(しばしば、はるかにより多い)は、互いへの任意の軸方向の距離を伴うかまたは伴わずに、スピンドルの軸方向(スピンドル軸)において次々に配置される。隣接する突起同士の位置および大きさは、ガスおよび液体吸収性物質のための対応する貫通した開口を提供するために、これらの突起の間の距離を調節することを許容する。決定的な調節可能性は突起の位置を変更することから生じるが、追加的な流入開口が、隣接するスピンドル同士の隣接する突起同士の間に提供される。追加の流入開口が、前記スピンドルおよび/または前記突起によって提供され得る。この目的のために、スピンドルおよび/または突起は、穿孔されてもよく、網/格子などとして設計されてもよい。
・ スピンドルの突起は、スピンドル表面から同じ方向または異なる方向において延びてもよく、言い換えると、スピンドル軸に対して異なる角度で配置されてもよい。これは、スピンドルおよびそれらの突起のそれぞれの位置に応じて、隣接するスピンドル同士の間に異なる流入開口を提供することを許容する。2つ以上の突起が、1つのスピンドルにおいて、スピンドル軸と平行な方向に次々と配置されてもよい。
・ 少なくとも1つのスピンドルの突起は同一の形を有し得る。隣接するスピンドル同士の突起は、最大の水平領域を網羅する位置へと持って行かれるとき、互いと符合してもよい。「符合」とは、対応する突起同士が互いと係合でき、それによって、隣接する突起同士の間に実質的に連続的な障壁または隙間を提供して、スクラバー塔の水平断面の必要とされる部分(水平断面の10〜80%)を永久的に開放したままとすることを意味する。
・ 特に、スピンドルから異なる方向において延びる突起を特徴とする実施形態において、第1の方向において延びる突起は、スピンドルに対する突起の特定の羽根取付角(ドイツ語でAnstellwinkel)によって異なる転移領域を達成するために、第2の方向において延びる突起と異なる形(大きさを含む)を有してもよい。
・ これらの突起の外側輪郭は、スクラバー塔および必要とされる煙道ガス浄化の処理パラメータに応じて選択でき、三角形、長方形、五角形、多角形、ピッチ円、楕円、星形、歯付きラック、起伏、および花形がある。対応して、これらの突起の間の流入開口の大きさおよび形は変化する。
・ 前述したように、スピンドルは、それぞれの突起同士の間およびスピンドル同士の間で、関連する突起の異なる位置および異なる流入開口を許容するために、回転させられて特定の位置にさせられる。本発明は、弁子のスピンドルを異なる方向で旋回させること、および/または、個々のスピンドルを、他のスピンドルを旋回させる一方で不動のままとすることを許容する。
・ トレイおよびその構成要素は、典型的には金属(鋼鉄)から作られるが、高性能プラスチックが少なくとも一部で使用されてもよい。
本発明は、煙道ガス浄化装置の湿式スクラバー塔であって、煙道ガス入口および煙道ガス出口と、液体入口および液体出口と、前記煙道ガス入口と前記液体入口との間における前記煙道ガスおよび前記液体のための接触領域と、湿式スクラバー塔の内側水平断面にわたって前記接触領域内に位置決めされる少なくとも1つのスクラバートレイとを備え、前記スクラバートレイは、
湿式スクラバー塔の内側水平断面にわたって配置される多数のスピンドルであって、隣接するスピンドル同士は互いに対してある水平距離で配置される、多数のスピンドルを備え、
スピンドルのうちの少なくともいくつかは、対応するスピンドル軸の周りでのそれぞれのスピンドルの回転移動を許容するために、および、それぞれのスピンドルを所定の回転角度で配置するために、枢動可能に装着され、
スピンドルのうちの少なくともいくつかには、それぞれのスピンドルから外向きに延びる少なくとも1つの突起が各々備え付けられ、
スピンドルおよび突起は、それぞれの隣接するスピンドル同士の間および突起同士の間に流入開口を提供するように成形および配置され、各流入開口は、対応する流入領域を定め、すべての流入開口の流入領域は、スピンドルのそれぞれの回転角度と無関係に、関連するスクラバー塔の内側水平断面の少なくとも10%になり、内側水平断面の80%を超えない、湿式スクラバー塔を含む。
前記最小の全体の流入領域についての下限閾値は、スクラバー塔の内側水平断面の20%超、30%超、または40%超に設定でき、一方で上限閾値は、70%未満、または60%未満、または50%未満に調節でき、好ましい範囲は30〜80%または30〜70%であり、すべての百分率が、スクラバートレイの配置に対応するスクラバー塔の内側水平断面に関している。
スクラバー塔の水平断面の覆われていない部分は、ガスおよび液体のための流入領域に対応する。
一実施形態によれば、湿式スクラバー塔は、スピンドルを個別に、群で、または共同して回転運動させるために少なくとも1つのエンジンを備える。これは、スピンドルが反対方向において駆動される手法で行われ得る。
スクラバーは、スピンドルおよびそれらのそれぞれの突起を、スピンドルの所定の回転角度に到達させられるまで、および、突起が計算された位置へと同時に移動させられるまで、移動させるために、浄化されるべき煙道ガスのパラメータ(体積を含む)の事前に確立された分析に応じて少なくとも1つのエンジンを作動させる制御ユニットも備え得る。
本発明のさらなる特徴は、従属請求項の特徴から導かれると共に、個別に、または、排除されない場合もしくは技術的に不条理でない場合には任意の組み合わせで実現され得る、下記の例の記載を含む、他の出願文書からも導かれ得る。添付の図面は概略的なものにすぎない。
一般的なスクラバー塔の概略的な設計の鉛直断面図である。 図1aによるスクラバートレイにおける概略的な三次元図である。 トレイの区域だけが示されている、スクラバートレイの第1の実施形態の上方からの三次元図である。 トレイの区域だけが示されている、スクラバートレイの第1の実施形態の正面図である。 トレイの区域だけが示されている、スクラバートレイの第1の実施形態の側面図である。 トレイの区域だけが示されている、スクラバートレイの第1の実施形態の下方からの図である。 図2aと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2bと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2cと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2dと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2aと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2bと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2cと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2dと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2aと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2bと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2cと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2dと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2aと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2bと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2cと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2dと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2aと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2bと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2cと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2dと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2aと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2bと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2cと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 図2dと同様に示されているさらなる実施形態の図である。 対応する突起を伴うスピンドルの他の実施形態の鉛直断面図である。 対応する突起を伴うスピンドルの他の実施形態の鉛直断面図である。
図では、同一または同等の機能を有する部品は同じ符号によって参照されている。
図1aは、関連する発電所(図示せず)からの煙道ガスが浄化されることになるいわゆる湿式スクラバー塔10の主な特徴を描写している。
スクラバー塔10は、正方形の水平断面を定める4つの外壁10wと、下方部10lにおける煙道ガス入口12と、上方部10uにおける煙道ガス出口14と、上方部10uにおける液体(海水)入口18と、下方部10lにおける液体出口20とを備える。前記液体出口20は、スクラバー塔10の下方部10lの下のいわゆる溜め領域に対応している。
海への海水戻し配管は矢印Mによって印が付けられている。
液体吸収性物質(海水)は、液体入口18に続いて、管18pに取り付けられたノズル18nを介して、スクラバー塔10の円筒空間へと送り込まれる。海水の吸収性物質は、(重力に従って)スクラバー塔10内で下向き(矢印A)にさらなる経路を取り、それによって、ガス入口12とガス出口14との間で上向き(矢印G)に、液体吸収性物質と向流で流れる前記煙道ガスと接触する。煙道ガスの流れは、図示されていない送風機によって発生させられる。
液体吸収性物質と煙道ガスとの記載された向流領域は、接触領域(接触ゾーン)10cを定めている。
前記接触領域10c内において、前記スクラバー塔10の水平断面領域全体にわたって延びる湿式スクラバートレイ30が装着されている(図1b)。このトレイ30は、それ自体を通じてガスおよび液体をそれぞれ浸透させる(流す)。そのため、トレイは、その実施形態とは無関係に、ガスおよび液体の転移および接触を許容するために、開放空間40(流入領域)を常に残している。
トレイの上方において、液体とガスとの混合物である泡状の様相Bが、ガス浄化過程の間にしばしば生じる。
トレイの主要な構成要素は、スピンドル32、および、前記スピンドルに取り付けられた障壁要素34である。スピンドル32は、梁(好ましくは、前記スピンドルに対して垂直に、前記スピンドルの下で延びる)および/またはハンガによっていずれかで支持され、例えばスピンドル32のそれぞれの端において、つまり、前記壁10wの近くまたは前記壁10wにおいて、対応する軸受32bにおいて枢動可能に装着される。流入開口40は、それぞれの隣接するスピンドル同士の間および障壁要素同士の間に設けられている。
以下において、前記トレイ30の様々な実施形態が示されている。
図2は、前記トレイ30の第1の実施形態を参照している。
このトレイ30は多数のスピンドル32(それらのうちの2つが、中心長手方向軸A−Aを各々伴って示されている)を備えており、それらスピンドル32は、スクラバー塔10の相対する壁10wの間で互いへの距離(d)で配置されており、それぞれの端が対応する軸受(図示せず)にある状態で枢動可能に装着されている。
正方形の金属板34が、対称的な様態でスピンドル32に溶接されている。各正方形の2つの相対する角34aが、スピンドル32の中心長手方向軸Aが通って延びる平面に位置する線上において位置する一方で、残りの2つの角34pは、金属板34の一部が軸Aに対して最も遠くに配置されていることを各々定めている。
この設計によって、各金属板34は、それぞれのスピンドル32の対応する表面領域32sから反対方向に延びる2つの三角形の突起36を提供している。
図2aにおいて見られるように、隣接するスピンドル32の金属板34(三角形の突起36)は、スピンドル32の軸方向においてずれて配置されており、これは、隣接するスピンドル32同士および突起36同士の「符合する輪郭」を最終的にもたらす。
図2a、図2b、および図2dの組み合わせで最も良く分かるように、「符合」は、隣接する突起36同士が互いと接する、または、互いと重なることを、このような構成も可能ではあるが意味しておらず、逆に、スピンドル32が旋回させられ(矢印R)、前記突起36がその最も大きい水平の延在を提供するときの位置にさせられたときであっても、流入開口40は、煙道ガスおよび液体吸収性物質をそれぞれ通過させるために、隣接する突起36同士の間に残る。
前記流入開口40の大きさは、図2a、図2b、および図2cに示されているような手法で前記スピンドル32のうちの1つまたは複数を旋回させることで、容易に変化/調節され得る。少なくとも1つのスピンドル32を旋回させることで、対応する突起36は傾けられ、向かい合っている任意の隣接するスピンドル32/突起36と異なる位置へとさせられ、それによって、流入開口(流入領域)を対応するように変更する。
これは、前述したように、単純な手法で、つまり、突起36が取り付けられている前記スピンドル32のうちの1つまたは複数を回転させることで、処理パラメータに応じて流入開口40の大きさを変化させることができる。
反対方向に突起36を備える、図2の実施形態では、「二重の効果」が、図2aおよび図2bから導かれ得るように達成され得る。1つのスピンドル32を旋回させることで、1つの突起36lが下向きに移動し、一方で、反対の突起36rが上向きに移動し、直接の結果として、前記スピンドル32の両側における流入開口40となる。
異なる流入領域での同様の効果が、1つのスピンドル32を旋回させる一方で、隣接するスピンドル32をその位置で維持する、または、隣接するスピンドル32を反対方向で旋回させることで、達成され得る。
図3〜図8において示されている実施形態は、これらのスピンドル32および関連する突起36の設計および構成における変形を伴って、同じ技術的概念に基づかれている。
図3による実施形態は、三角形の突起36が個別の要素であり、反対にある突起36同士が、溶接によって互いに取り付けられている別体のスピンドル32に固定されているという点で、図2の実施形態と異なっている。スピンドルの断面は、円形(両端において)から長方形(間においてであるが、図示されていない)へと変わっている。
図2による反対の突起36l、36rは互いと同一平面であるが(1つの板の設計のため)、図3の実施形態による反対の突起36l、36rは、互いの間に約160°の角度を設けている。隣接するスピンドル/突起32、36同士の間の対応する流入開口40の輪郭は、隣接するスピンドル32の各々の回転の角度に常に応じて、対応するように変化する。
図4の実施形態は、すべてのスピンドル32が三角形の断面を特徴とする条件で図2の実施形態と同様であり、前記三角形の突起36の一部の角領域36cは、それぞれの突起36の残りの部分に対して180°より小さいかまたは大きい角度の下で延びている。ここでもまた、隣接する突起36同士の間での対応する流入開口40の異なる輪郭をもたらす。
図5の実施形態は、金属板34が、隣接する領域(36.1、36.2; 36.2、36.3; 36.3、36.4; 36.4、36.1)同士の間に180°でない角度を伴う4つの突起領域(36.1、36.2、36.3、36.4)を備える角柱の形を有するという条件で、図2の実施形態に基づいている。
図6による実施形態は、正方形の金属板34が円形の金属板34によって置き換えられているという条件で、図2の実施形態に似ている。結果として、突起36は、半円形の流入開口40を間において各々有し、対応するように適応した輪郭を受け入れる。
図7の実施形態は、図2の実施形態と同様のスピンドル32および金属板34(突起36)を伴うが、補強の目的のために、図2aにおける一方の側での相欠きはぎ接合(切欠き、補強手段)36sを伴うトレイ構造を示している。
図8の実施形態は、8つの角を伴う多角形の金属板34を示しており、1つのスピンドル32の金属板34は、間においてガスおよび液体のためのより大きな流入開口を提供するために、互いとある距離において配置されている。
図9は、異なる形および異なる大きさの板状の突起36が異なる方向へと延びているスピンドル32を開示している。図示されている位置において、第1の区域36f(3時の方向に延びている)と、約90度の角度で上向きに第1の区域36fに続く第2の区域36uとを備える第1の突起が径方向外向きに延びており、第2の区域36uは、ナイフ状の末端36t(図では上端である)を特徴としている。第2の突起は、前記スピンドル32から7時の方向への第1の区域で延びており、直角で第1の区域に続く第2の区域を特徴としている。第1の突起と比較して、第2の突起の第1の区域は長さが短く、その第2の区域は第1の区域と同じ厚さを特徴としている。
図10の実施形態は、長方形の断面の中間部32mと、その両端において続く、対応する枢動軸受(図示せず)と合致する円形の断面輪郭32cとによって特徴付けられるレール状のスピンドル32を示している。
1つの板状の突起36が、前記スピンドル32の中間部32mの反対にある表面区域32sの各々から垂直に延びている。各突起は、その自由端における停止隆条部36t(ドイツ語でQuersteg)、つまり、追加的な渦縁を提供するための鉛直断面図において全体的なT字形を特徴としている。
図3では、追加の任意選択の特徴を伴う板状の突起36の例が描写されていた。図3a、図3dにおいて右側に開示されている突起の外縁は、直線で設計されておらず、これらの縁を通過するガスまたはガス/液体混合物内に追加的な渦の形成を支援するための多くの不連続部36cを特徴としている。不連続部は、鋸歯状または櫛形状の輪郭と同様である長方形(右上)、三角形(右中央)、また半円形状(右下)のものである。隣接するスピンドルの隣接する突起がそのように設計されてもよい。
図3は、軸x、yおよびzのデカルト座標系の3つの方向も示しており、xはスピンドル軸の延在に対応しており、前記突起はyおよびxの方向において支配的に延びており、z方向において傾斜している。
1つの突起36の絶対寸法(延在)の例は次のとおりである。
− x方向において、0.03〜25メートルであり、代替的な下限は0.2メートルまたは0.5メートルであり、代替的な上限は1メートル、3メートル、5メートル、または12.5メートルである。
− y方向において、0.05〜1メートルであり、代替的な下限は0.1メートルまたは0.2メートルであり、代替的な上限は0.2メートル、0.5メートル、または0.7メートルである。
10 湿式スクラバー塔
10c 接触領域(接触ゾーン)
10l 下方部
10u 上方部
10w 外壁
12 煙道ガス入口
14 煙道ガス出口
18 液体(海水)入口
18n ノズル
18p 管
20 液体出口
30 湿式スクラバートレイ
32 スピンドル
32b 軸受
32c 円形の断面輪郭
32m 中間部
32s 表面領域、表面区域
34 障壁要素、金属板
34a、34p 角
36 三角形の突起
36.1、36.2、36.3、36.4 突起領域
36c 角領域、不連続部
36f 第1の区域
36l、36r 突起
36s 相欠きはぎ接合、補強手段
36u 第2の区域
36t 末端
40 開放空間(流入領域)、流入開口
A 中心長手方向軸、スピンドル軸
B 泡状の様相
d 距離
M 海水戻し配管

Claims (14)

  1. 煙道ガス浄化装置の湿式スクラバー塔(10)のためのスクラバートレイであって、
    a)前記湿式スクラバー塔(10)の内側水平断面にわたって配置される多数のスピンドル(32)であって、隣接するスピンドル(32)同士は、互いに対してある水平距離(d)で配置される、多数のスピンドル(32)を備え、
    b)前記スピンドル(32)のうちの少なくともいくつかは、対応するスピンドル軸(A)の周りでのそれぞれの前記スピンドル(32)の回転移動を許容するために、および、それぞれの前記スピンドル(32)を所定の回転角度で配置するために、枢動可能に装着され、
    c)前記スピンドル(32)のうちの少なくともいくつかには、それぞれの前記スピンドル(32)から外向きに延びる少なくとも1つの突起(36)が各々備え付けられ、
    d)前記スピンドル(32)および前記突起(36)は、それぞれの隣接するスピンドル(32)同士の間および突起(36)同士の間に流入開口(34)を提供するように成形および配置され、各流入開口(34)は、対応する流入領域を定め、すべての流入開口(34)の前記流入領域は、前記スピンドル(32)のそれぞれの前記回転角度と無関係に、関連する前記湿式スクラバー塔(10)の前記内側水平断面の少なくとも10%になり、前記内側水平断面の80%を超えない、スクラバートレイ。
  2. 前記突起(36)のうちの少なくともいくつかは板状のデザインを有する、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  3. 前記突起(36)のうちの少なくともいくつかは、対応する前記スピンドルに対して接線方向に延びる、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  4. 前記突起(36)のうちの少なくともいくつかは斜めの外縁を有する、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  5. 前記突起(36)のうちの少なくともいくつかは補強手段(36s)を特徴とする、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  6. 前記突起(36)のうちの少なくともいくつかは、三角形、長方形、五角形、多角形、ピッチ円、楕円、星形、歯付きラック、起伏、および花形を含む群の周辺の形を特徴とする板状のデザインを有する、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  7. 前記スピンドル軸(A)に対して異なる方向において延びる少なくとも2つの突起(36)を伴う少なくとも1つのスピンドル(32)を備える、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  8. 1つのスピンドル(32)の少なくとも2つの突起(36)が、前記スピンドル軸(A)に平行な方向に互いに後方に配置される、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  9. 前記突起(36)のうちの少なくとも1つは金属板から作られる、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  10. 前記スピンドル(32)が、個別に、群で、またはすべて一緒に回転可能である、請求項1に記載のスクラバートレイ。
  11. 煙道ガス浄化装置の湿式スクラバー塔(10)であって、
    a)煙道ガス入口(12)および煙道ガス出口(14)と、
    b)液体入口(18)および液体出口(20)と、
    c)前記煙道ガス入口(12)と前記液体入口(18)との間における煙道ガスおよび液体のための接触領域(10c)と、
    d)前記湿式スクラバー塔(10)の内側水平断面にわたって前記接触領域(10c)内に位置決めされる少なくとも1つのスクラバートレイ(30)と
    を備え、
    e)前記スクラバートレイ(30)は、
    f)前記湿式スクラバー塔(10)の内側水平断面にわたって配置される多数のスピンドル(32)であって、隣接するスピンドル(32)同士は互いに対してある水平距離(d)で配置される、多数のスピンドル(32)を備え、
    g)前記スピンドル(32)のうちの少なくともいくつかは、対応するスピンドル軸(A)の周りでのそれぞれの前記スピンドル(32)の回転移動を許容するために、および、それぞれの前記スピンドル(32)を所定の回転角度で配置するために、枢動可能に装着され、
    h)前記スピンドル(32)のうちの少なくともいくつかには、それぞれの前記スピンドル(32)から外向きに延びる少なくとも1つの突起(36)が各々備え付けられ、
    i)前記スピンドル(32)および前記突起(36)は、それぞれの隣接するスピンドル(32)同士の間および突起(36)同士の間に流入開口(34)を提供するように成形および配置され、各流入開口(34)は、対応する流入領域を定め、すべての流入開口(34)の前記流入領域は、前記スピンドル(32)のそれぞれの前記回転角度と無関係に、関連する前記湿式スクラバー塔(10)の前記内側水平断面の少なくとも10%になり、前記内側水平断面の80%を超えない、湿式スクラバー塔(10)。
  12. 前記スピンドル(32)を個別に、群で、または共同して回転運動させるために少なくとも1つのエンジンをさらに備える、請求項11に記載の湿式スクラバー塔(10)。
  13. 異なるスピンドル(32)が反対方向に回転可能である、請求項11に記載の湿式スクラバー塔(10)。
  14. 前記スピンドル(32)および前記スピンドル(32)のそれぞれの突起(36)を、前記スピンドルの所定の回転角度に到達させられるまで移動させるために、浄化されるべき煙道ガスの事前に確立された分析および体積に応じて前記少なくとも1つのエンジンを作動させる制御ユニットをさらに備える、請求項11に記載の湿式スクラバー塔(10)。
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