JP3181348B2 - スプレードライヤ装置およびこれを用いた排液処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スプレードライヤ装置
およびこれを用いた排液処理方法に係り、特に湿式排煙
脱硫装置などの系内で使用した排水を連続蒸発処理する
に好適な、スプレードライヤ装置およびこれを用いた排
液処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スプレードライヤにより排水を装置入口
にてボイラ排ガス中に噴霧、蒸発させ系外に排出せずに
済む湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置の例を図１２に示
す。この湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置では、ボイラ
排ガスは排ガスダクト２０によりスプレードライヤ１に
導入され、濾過水ブロー配管１２により送られてくる濾
過水を噴霧されることにより飽和湿度となり、飽和温度
まで冷却された後吸収塔２に流入する。

【０００３】吸収塔２は底部を吸収液である石灰石−石
膏スラリの貯槽とした中空の塔であり、スプレードライ
ヤ１を経て流入したボイラ排ガスは、吸収塔２内で吸収
塔循環ポンプ４により吸収塔２底部の吸収液をノズル４
ａによりスプレーされることにより含有するＳＯ₂ が吸
収除去された後煙突から大気中へ放出される。吸収塔２
の底部の石灰石−石膏スラリ貯槽へはＳＯ₂ の吸収剤で
ある石灰石スラリ、補給水、吸収反応で生成する亜硫酸
カルシウムの酸化用空気が注入される。またその底部に
は、吸収塔攪拌機５が設けられており、吸収液中のスラ
リ固形分の沈降を防止する構成となっている。

【０００４】吸収塔２を循環する吸収液の一部は、吸収
液抜出配管６により分離機７へ送られ、副生石膏８が回
収されるとともに、分離された濾過水は一旦濾過水タン
ク９に貯えられ、濾過水ポンプ１０により系内、本例で
は石灰石スラリタンク１４へ送られる。吸収剤である粉
状の石灰石は、石灰石粉サイロ１３から石灰石スラリタ
ンク１４へ供給され、濾過水および補給水と混合攪拌さ
れ、石灰石スラリポンプ１５により必要量が吸収塔２へ
供給される。

【０００５】濾過水の一部は、系内のブロー水としてス
プレードライヤ１へ送られ蒸発処理され、濾過水中に含
まれる溶質および微細な固形物は、スプレードライヤ１
の下部から固形の濾過水溶解物質１６として系外に取出
される。図１３はスプレードライヤ１の一例について概
略構造を示したものである。濾過水ブロー配管１２によ
り送られてきた濾過水の一部はスプレーノズル２１によ
りスプレードライヤ１内に噴霧されボイラ排ガス中で蒸
発するため、蒸発量に相当する水分は吸収塔２、石灰石
スラリタンク１４へ補給水１１として供給される。

【０００６】また、スプレードライヤ１にはボイラ排ガ
スが連続供給されており、本ガス中に噴霧された濾過水
は蒸発し、濾過水中の溶質ならびに固形の濾過水溶解物
質は水分を奪われて固形物となり、スプレードライヤ１
の下部ホッパから排出弁２５を経て濾過水溶解物質１６
として系外へ排出される。スプレードライヤ１の内部
は、濾過水スプレーにより生じる蒸発固形分が壁面に付
着生成し、スプレードライヤ１内を閉塞することを防止
するため、鎖２２を壁面近傍に鎖取付金具２３を介して
ぶら下げ、鎖揺動装置２４により鎖２２を一定時間ごと
に揺動させスプレードライヤ１の壁面に衝突させること
により壁面に付着した固形分を剥落させる構造となって
いる。

【０００７】また、スプレードライヤ１にて噴霧蒸発さ
せる濾過水は、溶解成分等により強い腐食性を有してい
るため、スプレードライヤ１は耐腐食性を有する金属そ
のもので内壁面を構成するか、または耐腐食性を有する
金属が内面にライニングされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、スプ
レードライヤ１の内面には、噴霧された濾過水中の溶質
分や固形分が付着生成することを防止するために鎖を壁
面に衝突させ付着固形分を剥離落下させる方法が用いら
れているが、本方法では内面全域に（例えば天井部に）
鎖を衝突させることは構造的に困難であり、鎖を衝突し
得ない場所に付着した溶質分や固形分が成長し、長期の
運転を妨げるという問題があった。

【０００９】加えて、スプレードライヤ１内で噴霧蒸発
させる濾過水は、前述のように溶質分を含んでいるため
に腐食性を有しており、壁面には耐腐食性を持たせる必
要があるが、壁面に鎖を衝突させるためにスプレードラ
イヤのケーシングは、安価で性能がよい樹脂性のライニ
ングを施工できず、高価な耐腐食性合金を使用しなけれ
ばならないという経済上の問題もあった。

【００１０】また、耐腐食性合金を使用せざるを得ない
理由としては、排ガスダクト２０の接液面や吸収塔２の
内面に、耐腐食性および経済性を兼ね備えているため、
従来一般に使用されている樹脂ライニングをスプレード
ライヤ１に使用した場合、装置起動時等濾過水スプレー
の開始時にケーシングとライニング間に温度差が生じ易
く、繰返し温度差が生じるとライニングの樹脂とケーシ
ングの金属の熱膨脹差により、ライニングに割れ目が生
じるという欠点もあった。

【００１１】本発明の目的は、かかる問題を解決し、長
期の運転に耐え、しかも経済性を有するスプレードライ
ヤ装置およびこれを用いた排液処理方法を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願の第１の発明は、加熱用ガスの入口および出口と、
溶解成分および浮遊成分を含有する排液を噴霧するノズ
ルと、加熱用ガスにより蒸発した排液中の溶解成分およ
び浮遊成分からなる固形物を排出する排出口とを備えた
スプレードライヤ装置において、可撓性の膜よりなるラ
イニングを、スプレードライヤ内壁面に、該内壁の複数
個所に設けた取付具により取付け、かつ上記ライニング
を膨脹、収縮させる装置を設けたことを特徴とするスプ
レードライヤ装置に関する。

【００１３】本願の第２の発明は、周壁に囲まれたスプ
レードライヤ装置に所定温度の排ガスの導入と排出を行
い、溶解成分および浮遊成分を含有する排液をスプレー
ドライヤ装置内で噴霧して排ガスにより蒸発させ、排液
中の溶解成分および浮遊成分からなる固形物を回収する
スプレードライヤ装置を用いた排液処理方法において、
スプレードライヤ装置の内壁面の複数個所に取付具によ
り取付けられた可撓性膜よりなるライニングを、該ライ
ニングの膨脹収縮装置により収縮させたのち、前記排ガ
スの導入と排液の噴霧を行い排液を蒸発させて、排液中
の溶解成分および浮遊成分からなる固形物を前記ライニ
ングに付着させたのち、ライニングを膨脹収縮装置によ
り膨脹させることにより前記固形物を剥離、脱落させる
ことを特徴とするスプレードライヤ装置を用いた排液処
理方法に関する。

【００１４】

【作用】すなわち、濾過水の噴霧によりスプレードライ
ヤ内面に付着した濾過水中の溶質分や固形分は、付着乾
燥するに従い付着面に密着し、ある厚みを有するスケー
ルを形成するが、本スケールは可撓性を持たないため、
付着面をたわませることにより付着面から剥離させるこ
とができる。

【００１５】したがってスプレードライヤの内面に、耐
腐食性を有する可撓性の膜をライニングし、定期的にた
わませることにより、可撓性の膜よりなるライニングの
表面に固着した濾過水中の溶質分や固形分はライニング
表面から剥落するため、スプレードライヤは長期連続運
転を行っても閉塞することがない。しかも可撓性の膜の
ライニングによりスプレードライヤ本体は安価な一般構
造用鋼材を使用することが可能となり経済性もよい。

【００１６】

【実施例】図１に本発明である可撓性を有するライニン
グを内面に施工したスプレードライヤの一例として、空
気によりライニング面をたわませるスプレードライヤの
概略構造を示す。本スプレードライヤは、ケーシング内
面に可撓性を有するライニング３１が施工されライニン
グ３１とケーシング間に空気を注入、排出するための空
気配管３２、注気弁３３、排気弁３４を設置したもので
ある。

【００１７】濾過水を噴霧するためのスプレーノズル２
１、および濾過水を噴霧乾燥することにより発生する固
形分を排出するための排出弁２５は従来と同様に設置さ
れている。図３および図４にライニング３１の取付け詳
細を示す。ライニング３１は多数のライニング固定金具
３５によって所定距離を隔ててスプレードライヤ１のケ
ーシングへ取付けられ、ライニング３１とケーシングの
間に空気配管３２により空気を出し入れすることによ
り、ライニング３１を膨脹、収縮させ、ライニング３１
の表面をたわませることができる。

【００１８】本ライニング３１は、スプレードライヤ１
の全内面（天井を含む）に施工されている。ライニング
３１の施工に当たっては、スプレードライヤ１の入口に
おけるボイラ排ガス温度は１６０℃以下であるため、可
撓性を有するライニング３１の材質として、耐腐食性を
有する耐熱性樹脂（例えば四フッ化エチレン等）のシー
トが使用される。

【００１９】ライニング３１をスプレードライヤ１の内
壁面に取付ける取付金具３５の役目は、単にライニング
３１を取付けるためだけではなく、例えばライニングと
内壁面の間に空気を出し入れしてライニングを膨脹、収
縮させる際の所要空気量、所要時間を節減する役目を有
する。すなわち、ライニングに付着したスケールの剥
離、脱落を、スプレードライヤ内壁面でくまなく均等に
行い、かつ少ない空気量の出し入れで行うことのできる
ように取付け位置を選定する。また、取付金具３５の位
置でもライニングの移動、変形の自由度を多少持たせて
ライニングを支持することにより、この部分に付着した
スケールの剥離も自由に行うことができる。

【００２０】本構成において、排気弁３４を開き空気を
吸引することによりライニング３１をスプレードライヤ
１の壁面に密着させた状態で、ボイラ排ガス中にスプレ
ーノズル２１から濾過水を噴霧すると、飛沫の一部がラ
イニング３１の面に付着乾燥するため、濾過水中の溶質
分、固形分が付着スケール４０となって生成する。一定
時間経過後、排気弁３４を閉じ、注気弁３３を開いて、
スプレードライヤ１のケーシングとライニング３１の間
に空気を注入することにより、ライニング３１は膨脹し
表面がたわむため、表面の付着スケール４０は剥離落下
しホッパ部に集まり、排出弁２５を経て系外に濾過水溶
解物質１６として排出される。

【００２１】図２にライニング３１を空気によって膨脹
させ付着スケール４０がライニング面から剥離落下する
状態を示す。図５〜９にライニング３１をたわませる他
の方法を示す。図５はスプレードライヤ１のケーシング
とライニング３１の間にエアバックを設け、空気を出し
入れすることによりライニングをたわませる例を示す。

【００２２】図６は図５の構造に空気を注入しライニン
グ３１をたわませた状態を示す。図７はライニング可撓
金具３７を用いてライニング３１を機械的にたわませる
例を示す。図８は図７の構造でライニング可撓金具３７
を、ライニング可撓金具操作ワイヤ３８を操作すること
によりスプレードライヤ１のケーシング面に対して立
て、ライニング３１をたわませた状態を示す。

【００２３】図９は、図８をＡ−Ａ方向から見た図を示
す。ライニングをたわませる方法を数例示したが、本発
明はライニングをたわませる方法について限定するもの
ではない。また、本発明の応用例を図１０、１１に示
す。従来のスプレードライヤの概念では、図１３に示す
ように、壁面にスプレー液中の溶質または固形分が付着
生成しスプレー空間が閉塞するため、鎖等を壁面に衝突
させ壁面に付着したスケールを除去する装置を併せ有す
る必要があった。したがってスケール除去装置を駆動さ
せる難易性から、スプレードライヤは簡単な形状、すな
わち円筒形、角筒形にならざを得ず、配置上制約を受け
る等の不便さがあった。

【００２４】本発明になるライニング構造であれば、耐
腐食性を有するライニング構造自体が付着スケールのク
リーニング機能を有しているため、スケール除去装置が
不用であり、したがってスプレードライヤの形状も従来
に比較し自由に選定できるという利点がある。図１１は
本発明の特徴を生かし、吸収塔の入口の排ガスダクト内
へ可撓性を有するライニングを施工することにより、吸
収塔入口の排ガスダクトをスプレードライヤとした例の
概略系統図を示し、図１０は本例における吸収塔入口排
ガスダクトの概略構造を示す。

【００２５】図１０では吸収塔２入口の排ガスダクト２
０の内面に可撓性を有するライニング３１を設置し、ラ
イニング部の上流でボイラ排ガス中にスプレーノズル２
１を用いて濾過水を噴霧する例を示したものである。本
構成においてガスダクト２０の底部をホッパ状とし、排
出弁２５を設けることにより、ライニング３１に付着し
たスケールは前述した方法で系外に排出されるため、付
着スケール４０による排ガスダクト２０の閉塞が防止で
きるため、排ガスダクト２０をスプレードライヤとして
機能させることが可能となる。

【００２６】本発明は本説明における脱硫装置の濾過水
処理用のスプレードライヤの他に、同様な腐食性液を処
理する他の分野のスプレードライヤの構造に対しても応
用可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、腐食性を有する濾過水
のスプレードライヤに可撓性のライニング構造を採用し
たことにより、以下の効果が期待できる。 （１）ライニング自体が付着するスケールに対しクリー
ニング機能を有するため、スケールの付着防止のための
鎖および鎖を揺動させる機構が不用となり、併せて鎖の
衝撃を受けるためスプレードライヤのケーシングに高価
な耐腐食性合金を用いる必要がなくなり、経済性が向上
する。

【００２８】（２）従来構造では機構的に付着スケール
の除去が困難であった天井面等のスケール防止も可能で
あるため、装置の信頼性が向上する。 （３）スプレードライヤの形状が自由に選定できるた
め、装置の配置において最も経済的な配置およびダクト
アレンジが可能である。 （４）その他の効果として、ライニング自体がケーシン
グと密着しておらず、ケーシングとの間に熱伸び差が生
じても不具合を生じないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明になるスプレードライヤの一実
施例を示す概略構造図である。

【図２】図２は、図１にて示すスプレードライヤのスケ
ール剥離状態を示す図である。

【図３】図３は、図１のライニング部の詳細構造図であ
る。

【図４】図４は、図３に示すライニングをたわませた状
態図である。

【図５】図５は、エアバッグを内蔵したライニング構造
図である。

【図６】図６は、図５のライニングをたわませた状態図
である。

【図７】図７は、可撓金具を内蔵したライニング構造図
である。

【図８】図８は、図７のライニングをたわませた状態図
である。

【図９】図９は、図８をＡ−Ａから見た断面図である。

【図１０】図１０は、吸収塔入口ダクトに本発明の特長
であるライニングを施したスプレードライヤの一例を示
す図である。

【図１１】図１１は、図１０のスプレードライヤを湿式
石灰石−石膏法排煙脱硫装置の概略系統図において示し
た図である。

【図１２】図１２は、従来の無排水方式の湿式石灰石−
石膏法排煙脱硫装置の概略系統図である。

【図１３】図１３は、従来技術になるスプレードライヤ
の構造図である。

【符号の説明】

１…スプレードライヤ、２…吸収塔、４…吸収塔循環ポ
ンプ、６…吸収液抜出配管、７…分離機、９…濾過水タ
ンク、１０…濾過水ポンプ、１２…濾過水ブロー配管、
１６…濾過水溶解物質、２０…排ガスダクト、２１…ス
プレーノズル、３１…ライニング、３２…空気配管、３
３…注気弁、３４…排気弁、３５…ライニング固定金
具、３６…エアバッグ、３７…ライニング可撓金具、３
８…ライニング可撓金具操作ワイヤ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/12 B01D 1/18 B01D 53/50 B01D 53/77

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱用ガスの入口および出口と、溶解成
   分および浮遊成分を含有する排液を噴霧するノズルと、
   加熱用ガスにより蒸発した排液中の溶解成分および浮遊
   成分からなる固形物を排出する排出口とを備えたスプレ
   ードライヤ装置において、可撓性の膜よりなるライニン
   グを、スプレードライヤ内壁面に、該内壁の複数個所に
   設けた取付具により取付け、かつ上記ライニングを膨
   脹、収縮させる装置を設けたことを特徴とするスプレー
   ドライヤ装置。
2. 【請求項２】 周壁に囲まれたスプレードライヤ装置に
   所定温度の排ガスの導入と排出を行い、溶解成分および
   浮遊成分を含有する排液をスプレードライヤ装置内で噴
   霧して排ガスにより蒸発させ、排液中の溶解成分および
   浮遊成分からなる固形物を回収するスプレードライヤ装
   置を用いた排液処理方法において、スプレードライヤ装
   置の内壁面の複数個所に取付具により取付けられた可撓
   性膜よりなるライニングを、該ライニングの膨脹収縮装
   置により収縮させたのち、前記排ガスの導入と排液の噴
   霧を行い排液を蒸発させて、排液中の溶解成分および浮
   遊成分からなる固形物を前記ライニングに付着させたの
   ち、ライニングを膨脹収縮装置により膨脹させることに
   より前記固形物を剥離、脱落させることを特徴とするス
   プレードライヤ装置を用いた排液処理方法。