JP3493634B2 - 燃焼排出物から硫黄酸化物を除くための湿式洗浄スプレー装置およびその方法 - Google Patents
燃焼排出物から硫黄酸化物を除くための湿式洗浄スプレー装置およびその方法Info
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- JP3493634B2 JP3493634B2 JP53796298A JP53796298A JP3493634B2 JP 3493634 B2 JP3493634 B2 JP 3493634B2 JP 53796298 A JP53796298 A JP 53796298A JP 53796298 A JP53796298 A JP 53796298A JP 3493634 B2 JP3493634 B2 JP 3493634B2
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- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/79—Injecting reactants
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
- B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
- Y10S261/09—Furnace gas scrubbers
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はスラリースプレー装置の使用を容易にする改
良と、燃焼排出物からの硫黄酸化物（SOx）のより効果
的な除去に関するものである。
良と、燃焼排出物からの硫黄酸化物（SOx）のより効果
的な除去に関するものである。
化石燃料と廃棄物を含む相当量の硫黄を含有する含炭
素材料の燃焼は、世界中の政府によって厳しく規制され
ている。硫黄と酸素のフリーラジカルが排出され、高温
で結合して種々の硫黄酸化物（これらはSOxとして一群
のものとして言及される）を生じる。多くの国における
規制は、酸性雨に関する問題を軽減するため、大気中に
排出される硫黄酸化物の量を減らすことを要求する。
素材料の燃焼は、世界中の政府によって厳しく規制され
ている。硫黄と酸素のフリーラジカルが排出され、高温
で結合して種々の硫黄酸化物（これらはSOxとして一群
のものとして言及される）を生じる。多くの国における
規制は、酸性雨に関する問題を軽減するため、大気中に
排出される硫黄酸化物の量を減らすことを要求する。
大気中へのSOxの排出を減らすため、多数の戦略が用
いられている。それらの中には、燃焼前に燃焼から硫黄
分を一掃する方法、燃焼の間に硫黄分を化学的にまとめ
てしまう方法、および燃焼排出物から硫黄酸化物を除く
方法がある。SOxを除くため燃焼排出物を処理する方法
の中に、湿式洗浄（scrubbing）と乾式洗浄がある。湿
式洗浄技術はよく開発されて効果的であるが、非常に大
きな設備が必要であったし、コストもそれに比例してい
る。
いられている。それらの中には、燃焼前に燃焼から硫黄
分を一掃する方法、燃焼の間に硫黄分を化学的にまとめ
てしまう方法、および燃焼排出物から硫黄酸化物を除く
方法がある。SOxを除くため燃焼排出物を処理する方法
の中に、湿式洗浄（scrubbing）と乾式洗浄がある。湿
式洗浄技術はよく開発されて効果的であるが、非常に大
きな設備が必要であったし、コストもそれに比例してい
る。
この湿式洗浄技術はいくつかの異なった配置で気相・
液相接触を与える。最も顕著なものの中には、単ループ
・二重ループ逆流スプレー塔および共流・逆流域を双方
とも有する塔がある。
液相接触を与える。最も顕著なものの中には、単ループ
・二重ループ逆流スプレー塔および共流・逆流域を双方
とも有する塔がある。
SOxと反応させるため炭酸カルシウムを用いる単ルー
プ開塔システムが最も簡単な構造と操作である。このシ
ステムは圧力低下が少なく操作でき、スケール（はげ落
ち）やプラグ（栓詰まり）が少ないので、しばしば好ま
しい。しかしながら、このシステムの簡単さと信頼でき
るという利点も、その寸法が大きいことによって、ある
状況下では差し引かれた。たとえば、排出物と洗浄液体
との接触を改善するためのトレイやパッキングを用いて
いないため、塔が概して高く、スプレーノズルの多くの
液位が良好な気相・液相接触を確保するために用いられ
た。ポンプによる汲み上げが大きなコスト要因で、その
液位が上がるにつれコストも上がる。よって、塔が高く
なるほど、構造と操作にかかるコストが増す。
プ開塔システムが最も簡単な構造と操作である。このシ
ステムは圧力低下が少なく操作でき、スケール（はげ落
ち）やプラグ（栓詰まり）が少ないので、しばしば好ま
しい。しかしながら、このシステムの簡単さと信頼でき
るという利点も、その寸法が大きいことによって、ある
状況下では差し引かれた。たとえば、排出物と洗浄液体
との接触を改善するためのトレイやパッキングを用いて
いないため、塔が概して高く、スプレーノズルの多くの
液位が良好な気相・液相接触を確保するために用いられ
た。ポンプによる汲み上げが大きなコスト要因で、その
液位が上がるにつれコストも上がる。よって、塔が高く
なるほど、構造と操作にかかるコストが増す。
塔の高さはスプレー液位の数と液位間隔とに深く関係
してきた。公知のノズル配列は、サービスマンが不具合
箇所を見つけて修理するため種々のパイプとノズルの間
を容易に動くのを妨げるため、サービスを受けることを
難しくさせる。
してきた。公知のノズル配列は、サービスマンが不具合
箇所を見つけて修理するため種々のパイプとノズルの間
を容易に動くのを妨げるため、サービスを受けることを
難しくさせる。
従来技術では、スプレー液位間隔を大きくすることに
より余分の空き高（head−room）を設けて、パイプとノ
ズルによじ登って回ることなく１つの液位を１回で点検
できるようにしていた。空き高を大きくすることにより
点検コストは減るが、構造とポンプのコストはふえる。
より余分の空き高（head−room）を設けて、パイプとノ
ズルによじ登って回ることなく１つの液位を１回で点検
できるようにしていた。空き高を大きくすることにより
点検コストは減るが、構造とポンプのコストはふえる。
スプレー塔を速やかに点検させ得る能力を損なうこと
なく、スプレー液位間隔と塔高さを減らすための部材と
方法が必要である。
なく、スプレー液位間隔と塔高さを減らすための部材と
方法が必要である。
石灰石を使う単ループ逆流スプレー塔の設計と操作に
ついて、IGCI（前の産業ガス浄化研究所、現 清浄空気
国研究所、ワシントンDC）で1991年９月12日に開かれた
フォーラム91における「先進石灰石湿式FGD設計への本
格経験の取込み」でRaderとBakkeが論じている。開スプ
レー塔（すなわち、気相・液相接触を容易にするための
パッキングやトレイその他の部材を有していないスプレ
ー塔）は構造が簡単で、信頼性が高い。
ついて、IGCI（前の産業ガス浄化研究所、現 清浄空気
国研究所、ワシントンDC）で1991年９月12日に開かれた
フォーラム91における「先進石灰石湿式FGD設計への本
格経験の取込み」でRaderとBakkeが論じている。開スプ
レー塔（すなわち、気相・液相接触を容易にするための
パッキングやトレイその他の部材を有していないスプレ
ー塔）は構造が簡単で、信頼性が高い。
洗浄液の反応力を弱め、洗浄液内の腐食を含む多くの
問題を引きおこした塩化物の発生した石灰使用火力発電
所で、開スプレー塔はとくに使われる。開スプレー塔を
使うことの利点のもう一つは、固有の圧力損失の低さと
それによるファン消費電力の節約にある。
問題を引きおこした塩化物の発生した石灰使用火力発電
所で、開スプレー塔はとくに使われる。開スプレー塔を
使うことの利点のもう一つは、固有の圧力損失の低さと
それによるファン消費電力の節約にある。
RaderとBakkeによって論じられたタイプの単ループ逆
流開洗浄塔において、炭酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、亜硫酸カルシウムおよびその他の非反応固体からな
る洗浄スラリーは下方に流れるが、SOx含有排出ガスは
上方に流れる。SOx（主としてSO2）は降りてくる洗浄ス
ラリーに吸収され、亜硫酸カルシウムと硫酸カルシウム
が生成される反応槽に集められる。亜硫酸塩よりも硫酸
塩を生成させるために、反応槽を酸化処理することが好
ましい。硫酸化の触媒が十分な大きさに成長すると、反
応槽から除かれ、スラリーと分けられる。この参考文献
と以下のそれは、湿式洗浄の公知技術の説明のため、全
体が参照される。
流開洗浄塔において、炭酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、亜硫酸カルシウムおよびその他の非反応固体からな
る洗浄スラリーは下方に流れるが、SOx含有排出ガスは
上方に流れる。SOx（主としてSO2）は降りてくる洗浄ス
ラリーに吸収され、亜硫酸カルシウムと硫酸カルシウム
が生成される反応槽に集められる。亜硫酸塩よりも硫酸
塩を生成させるために、反応槽を酸化処理することが好
ましい。硫酸化の触媒が十分な大きさに成長すると、反
応槽から除かれ、スラリーと分けられる。この参考文献
と以下のそれは、湿式洗浄の公知技術の説明のため、全
体が参照される。
RaderとBakkeは、ポンプ・コストはこのシステムの全
所要電力の約50％を占めると注意している。スプレー液
位は互いに鋭角に配向され、液位間隔は５〜６フィート
である。この液位間隔は従来技術で落差と支持システム
の強制に対して適当であるように考慮されることで強い
られている。角度配向スプレー液位間隔を提案された値
に設定することにより、塔の高さとポンプ・コストは増
す。間隔を狭くすれば、点検サービスすることが極めて
困難になる。
所要電力の約50％を占めると注意している。スプレー液
位は互いに鋭角に配向され、液位間隔は５〜６フィート
である。この液位間隔は従来技術で落差と支持システム
の強制に対して適当であるように考慮されることで強い
られている。角度配向スプレー液位間隔を提案された値
に設定することにより、塔の高さとポンプ・コストは増
す。間隔を狭くすれば、点検サービスすることが極めて
困難になる。
Johnson他の米国特許第3,995,006号明細書は、多スプ
レー液位の代りに、送気ガス脱硫システムにおける単ス
プレー液位を開示している。開示された配列は共通の水
平面内に平行に並んだ複数のスプレー・ヘッダーを有し
ている。該装置はガス通り抜けやチャネリングの問題に
うまく対処するスプレー・パターンの有効なオーバーラ
ップを提供することができない。
レー液位の代りに、送気ガス脱硫システムにおける単ス
プレー液位を開示している。開示された配列は共通の水
平面内に平行に並んだ複数のスプレー・ヘッダーを有し
ている。該装置はガス通り抜けやチャネリングの問題に
うまく対処するスプレー・パターンの有効なオーバーラ
ップを提供することができない。
この従来技術はSOx低減のための湿式洗浄塔高さを減
らすのに必要な要点を開示していないが、効果的にサー
ビスすることは開示している。
らすのに必要な要点を開示していないが、効果的にサー
ビスすることは開示している。
本発明の目的は硫黄酸化物を除くため燃焼排出物を湿
式洗浄するための改良された装置および方法を提供する
ことにある。
式洗浄するための改良された装置および方法を提供する
ことにある。
本発明の他の目的は湿式洗浄スプレー装置のサービス
を容易にすることにある。
を容易にすることにある。
本発明のさらに特定の目的は単ループ開塔逆流石灰湿
式洗浄装置の寸法を小さくすることにある。
式洗浄装置の寸法を小さくすることにある。
本発明のさらに別の目的は湿式洗浄塔におけるスプレ
ー設備の設計と位置を改良することにある。
ー設備の設計と位置を改良することにある。
本発明のさらに別の目的は、減らされた高さの洗浄ゾ
ーン内で気体への液体の効果的な接触を達成することに
より単ループ開塔逆流石灰湿式洗浄装置のプロセス効率
を改善することにある。
ーン内で気体への液体の効果的な接触を達成することに
より単ループ開塔逆流石灰湿式洗浄装置のプロセス効率
を改善することにある。
本発明は、煙道ガス入口、煙道ガス出口および該入口
と出口の間にあるスプレー・ゾーンからなる、スプレー
・ゾーンが少なくとも２つのスプレー・レベルをもち、
これらスプレー・レベルが１のスプレー・レベル内の他
のスプレー・ヘッダー・パイプと平行に配列された複数
のスプレー・ヘッダー・パイプをもち、そして少なくと
も２つのスプレー・レベルのスプレー・ヘッダー・パイ
プが互いに平行に配列されており、１つのスプレー・レ
ベル（121,123）のスプレー・ヘッダー・パイブの各々
が、スプレー・ゾーンの一部を区画する壁によって一端
を支持されており且つ第２のスプレー・レベル（122,12
4）の垂直に間隔のあいたスプレー・ヘッダー・パイプ
からのびているハンガーによって他端を支持されてお
り、複数対のスプレー・ノズルが各スプレー・ヘッダー
・パイプに一定間隔で取り付けられている煙道ガス内の
硫黄酸化物の濃度を減らすための湿式洗浄装置であっ
て、各対の同じ側のスプレー・ノズルと対向する側のス
プレー・ノズルのスプレー・ヘッダー・パイプとの距離
が異なり、且つ１つのスプレー・レベル（121,123）と
第２のスプレー・レベル（122,124）におけるスプレー
・ノズルとスプレー・ヘッダー・パイプとの距離の関係
を逆にして、各スプレー・レベルにおける主要部の各４
つのスプレー・ノズルが正方形のパターンを形成すると
共に１つのスプレー・レベル（121,123）の主要部の各
スプレー・ノズルが第２のスプレー・レベル（122,12
4）のスプレー・ノズルによって形成される正方形の中
心に位置するようにしたことを特徴とする湿式洗浄装置
にある。
と出口の間にあるスプレー・ゾーンからなる、スプレー
・ゾーンが少なくとも２つのスプレー・レベルをもち、
これらスプレー・レベルが１のスプレー・レベル内の他
のスプレー・ヘッダー・パイプと平行に配列された複数
のスプレー・ヘッダー・パイプをもち、そして少なくと
も２つのスプレー・レベルのスプレー・ヘッダー・パイ
プが互いに平行に配列されており、１つのスプレー・レ
ベル（121,123）のスプレー・ヘッダー・パイブの各々
が、スプレー・ゾーンの一部を区画する壁によって一端
を支持されており且つ第２のスプレー・レベル（122,12
4）の垂直に間隔のあいたスプレー・ヘッダー・パイプ
からのびているハンガーによって他端を支持されてお
り、複数対のスプレー・ノズルが各スプレー・ヘッダー
・パイプに一定間隔で取り付けられている煙道ガス内の
硫黄酸化物の濃度を減らすための湿式洗浄装置であっ
て、各対の同じ側のスプレー・ノズルと対向する側のス
プレー・ノズルのスプレー・ヘッダー・パイプとの距離
が異なり、且つ１つのスプレー・レベル（121,123）と
第２のスプレー・レベル（122,124）におけるスプレー
・ノズルとスプレー・ヘッダー・パイプとの距離の関係
を逆にして、各スプレー・レベルにおける主要部の各４
つのスプレー・ノズルが正方形のパターンを形成すると
共に１つのスプレー・レベル（121,123）の主要部の各
スプレー・ノズルが第２のスプレー・レベル（122,12
4）のスプレー・ノズルによって形成される正方形の中
心に位置するようにしたことを特徴とする湿式洗浄装置
にある。
本発明の装置において、各スプレー液位は、スプレー
液位のすべてのスプレー・ヘッダー・パイプにスラリー
を供給するフィード・ヘッダーによって独立に供給され
ることが好ましい。スプレー・ヘッダーがトラスの助け
による自己支持か、従来技術によって必要であった５〜
６フィートの間隔なしに、あるいはサービスを妨害する
ことなしに、垂直吊下げハンガーによって吊り下げられ
るかであるというのが本発明の利点である。
液位のすべてのスプレー・ヘッダー・パイプにスラリー
を供給するフィード・ヘッダーによって独立に供給され
ることが好ましい。スプレー・ヘッダーがトラスの助け
による自己支持か、従来技術によって必要であった５〜
６フィートの間隔なしに、あるいはサービスを妨害する
ことなしに、垂直吊下げハンガーによって吊り下げられ
るかであるというのが本発明の利点である。
他の面において、本発明はSOxを含む逆ガス流が垂直
洗浄塔を通って上方に導かれるタイプのプロセスを改善
し、SOx軽減剤の水スラリー・スプレーがスプレー・ゾ
ーン内の複数のスプレー液位から導かれて送ガス流まで
塔を通って逆流して下降する間送ガスと接触し、スラリ
ーが集められその一部が送ガスと接触するためにリサイ
クルされ、ここでスプレー・ゾーン内に少なくとも２つ
のスプレー液位を提供し、その各々がスプレー液位内で
他のスプレー・ヘッダー・パイプに平行に配列され、1.
25m未満離れた少なくとも１つの隣接スプレー液位のス
プレー・ヘッダー・パイプに垂直に平行に配列された複
数のスプレー・ヘッダー・パイプからなることを改善点
としている。
洗浄塔を通って上方に導かれるタイプのプロセスを改善
し、SOx軽減剤の水スラリー・スプレーがスプレー・ゾ
ーン内の複数のスプレー液位から導かれて送ガス流まで
塔を通って逆流して下降する間送ガスと接触し、スラリ
ーが集められその一部が送ガスと接触するためにリサイ
クルされ、ここでスプレー・ゾーン内に少なくとも２つ
のスプレー液位を提供し、その各々がスプレー液位内で
他のスプレー・ヘッダー・パイプに平行に配列され、1.
25m未満離れた少なくとも１つの隣接スプレー液位のス
プレー・ヘッダー・パイプに垂直に平行に配列された複
数のスプレー・ヘッダー・パイプからなることを改善点
としている。
本発明は以下の詳細な説明から、とくに添付図面に照
らして読めば、よりよく理解され、よりよく利点が理解
されるであろう。
らして読めば、よりよく理解され、よりよく利点が理解
されるであろう。
図１は単ループ開塔逆流石灰石湿式洗浄装置において
新スプレー・ノズル配列を用いた本発明の実施例の斜視
図、 図２は２つの隣接したスプレー・レベルに対する好ま
しいノズル配列の詳細を示す図１の部分拡大斜視図、 図３は図１の３−３矢視断面図、 図４は図１の４−４矢視断面図、 図５は図３の５−５矢視断面図、 図６は図３の６−６矢視断面図、および 図７は本発明に従って変形された典型的な開塔洗浄装
置の主要部材を示す側面図である。
新スプレー・ノズル配列を用いた本発明の実施例の斜視
図、 図２は２つの隣接したスプレー・レベルに対する好ま
しいノズル配列の詳細を示す図１の部分拡大斜視図、 図３は図１の３−３矢視断面図、 図４は図１の４−４矢視断面図、 図５は図３の５−５矢視断面図、 図６は図３の６−６矢視断面図、および 図７は本発明に従って変形された典型的な開塔洗浄装
置の主要部材を示す側面図である。
本発明の改良点は有用なボイラー送ガスへの好ましい
適用を有し、この実施例は本発明とその利点を説明する
ために記述される。本発明はこの実施例に限定されず、
すべてのタイプの燃焼源からの排出、およびパックされ
たあるいは他の洗浄装置を利用することが見られる。
適用を有し、この実施例は本発明とその利点を説明する
ために記述される。本発明はこの実施例に限定されず、
すべてのタイプの燃焼源からの排出、およびパックされ
たあるいは他の洗浄装置を利用することが見られる。
図１は燃焼排出物からSOxと表される硫黄酸化物を除
くための単ループ開塔逆流石灰石湿式洗浄塔を示して
る。また、本発明に従って変形された典型的な開塔洗浄
装置の主要部材を示す側面図である図７も参照。これは
本発明の好ましい実施例だが、本発明は上方および下方
に洗浄流体を導くスプレー・ノズルをもつそれらを含む
他の配置や設計とともに、共流洗浄装置にも適用でき
る。
くための単ループ開塔逆流石灰石湿式洗浄塔を示して
る。また、本発明に従って変形された典型的な開塔洗浄
装置の主要部材を示す側面図である図７も参照。これは
本発明の好ましい実施例だが、本発明は上方および下方
に洗浄流体を導くスプレー・ノズルをもつそれらを含む
他の配置や設計とともに、共流洗浄装置にも適用でき
る。
湿式洗浄装置の好ましい形は、石灰や石灰石のような
カルシウム化合物、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム
のようなナトリウム化合物、およびアンモニウム化合物
を含むアルカリ性SOx低減剤を用いる。自然界に見出さ
れる炭酸カルシウムのほとんどすべての得やすい形は、
遊離シリカ、炭酸マグネシウム、酸化鉄、酸化アルミニ
ウムなどのような少量の比較的不活性の物質を含む。石
灰石は炭酸カルシウムの好ましい形であるが、必要なら
他の形に代えられ得る。石灰石に加え、炭酸カルシウム
の他の形はカキ殻、アラゴナイト（あられ石）、方解
石、チョーク、大理石、泥灰土および温泉沈澱物を含
む。採掘し、あるいは製造できる。ここで炭酸カルシウ
ムという用語と石灰石という用語は交換可能に使われ
る。石灰石は細かく分割され、好ましくは粉砕によって
重量平均直径が約44μ未満にされ、約15〜30％の水でス
ラリーにされる。ここで示す％は全組成に対する重量に
基づいている。
カルシウム化合物、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム
のようなナトリウム化合物、およびアンモニウム化合物
を含むアルカリ性SOx低減剤を用いる。自然界に見出さ
れる炭酸カルシウムのほとんどすべての得やすい形は、
遊離シリカ、炭酸マグネシウム、酸化鉄、酸化アルミニ
ウムなどのような少量の比較的不活性の物質を含む。石
灰石は炭酸カルシウムの好ましい形であるが、必要なら
他の形に代えられ得る。石灰石に加え、炭酸カルシウム
の他の形はカキ殻、アラゴナイト（あられ石）、方解
石、チョーク、大理石、泥灰土および温泉沈澱物を含
む。採掘し、あるいは製造できる。ここで炭酸カルシウ
ムという用語と石灰石という用語は交換可能に使われ
る。石灰石は細かく分割され、好ましくは粉砕によって
重量平均直径が約44μ未満にされ、約15〜30％の水でス
ラリーにされる。ここで示す％は全組成に対する重量に
基づいている。
図１〜７の好ましいプロセス配列は、好ましくは静電
凝結器あるいは織物フィルターによって個々の微粒子が
浄化された排出物が、ダクト20を通って湿式洗浄塔100
に通過するのを示している。ここで排出物は逆流して水
スラリーのスプレーまで上方に流れる。水スラリーのス
プレーは４つのスプレー・レベル121〜124をもつスプレ
ー・ゾーン120を含む垂直洗浄セクション110内に放たれ
た石灰石を含有している。図２〜６と以下の記述が配列
と間隔をさらに詳しく説明する。
凝結器あるいは織物フィルターによって個々の微粒子が
浄化された排出物が、ダクト20を通って湿式洗浄塔100
に通過するのを示している。ここで排出物は逆流して水
スラリーのスプレーまで上方に流れる。水スラリーのス
プレーは４つのスプレー・レベル121〜124をもつスプレ
ー・ゾーン120を含む垂直洗浄セクション110内に放たれ
た石灰石を含有している。図２〜６と以下の記述が配列
と間隔をさらに詳しく説明する。
洗浄セクション110から、ガスがガス出口ダクト130を
通り抜ける。塔は逆ガス流を垂直洗浄セクションを通じ
て上方に導くように配置されている。洗浄された排出物
は適当な分離器140によって液滴から十分分離され、ス
タック（図示せず）に放たれる。
通り抜ける。塔は逆ガス流を垂直洗浄セクションを通じ
て上方に導くように配置されている。洗浄された排出物
は適当な分離器140によって液滴から十分分離され、ス
タック（図示せず）に放たれる。
垂直洗浄セクション110を通って落ちる洗浄スラリー
は、反応槽150に集められる。反応槽150はSO2を炭酸カ
ルシウムと反応させて、システムからの除去のため流体
サイクロン160のような部材によって分離を保証するに
十分な大きさの重量平均半径をもつ石膏の結晶を形成す
る。スラリー流はライン152を通って槽から定常的に除
かれ、流体サイクロン160あるいは他の適当な放流のた
めのストリーム153およびリサイクルのためのストリー
ム154を与えるデバイスを通して洗浄ゾーンに送られ
る。洗浄ゾーンへのリサイクルはライン155〜158を通し
て行われる。好ましくは、各ラインはライン158の分離
ポンプ159と結合している。このようにして各洗浄レベ
ルは専用の供給ヘッダー125〜128から供給される。
は、反応槽150に集められる。反応槽150はSO2を炭酸カ
ルシウムと反応させて、システムからの除去のため流体
サイクロン160のような部材によって分離を保証するに
十分な大きさの重量平均半径をもつ石膏の結晶を形成す
る。スラリー流はライン152を通って槽から定常的に除
かれ、流体サイクロン160あるいは他の適当な放流のた
めのストリーム153およびリサイクルのためのストリー
ム154を与えるデバイスを通して洗浄ゾーンに送られ
る。洗浄ゾーンへのリサイクルはライン155〜158を通し
て行われる。好ましくは、各ラインはライン158の分離
ポンプ159と結合している。このようにして各洗浄レベ
ルは専用の供給ヘッダー125〜128から供給される。
図３は４つのスプレー・レベルにおける垂直方向に平
行なスプレー・ヘッダー・パイプの緊密な並びと形状を
示している。たとえばスプレー・レベル121におけるス
プレー・ヘッダー上のフランジ129の端部は供給ヘッダ
ー125〜128への接続を容易にする。図２と３はまた、垂
直並びと隣接スプレー・レベル（1.25m未満の間隔）が
いかに、２つの隣接するスプレー・ヘッダー・パイプ間
にトラス構造154を形成することによりスプレー・レベ
ルを自己支持させ得るかを示している。この、あるいは
それと均等の接続により、これら２つの間にビーム構造
を作り、ヘッダーの支持重量能力が大いに増す。少なく
とも２つのスプレー・レベルの好ましい間隔は約0.5m〜
1.25mで、さらに狭くは、約0.5m〜1mで、たとえば１実
施例では0.75mである。これらの間隔は１つのレベルの
スプレー・ヘッダー・パイプの中心線から隣接レベルの
スプレー・ヘッダー・パイプの中心線までである。
行なスプレー・ヘッダー・パイプの緊密な並びと形状を
示している。たとえばスプレー・レベル121におけるス
プレー・ヘッダー上のフランジ129の端部は供給ヘッダ
ー125〜128への接続を容易にする。図２と３はまた、垂
直並びと隣接スプレー・レベル（1.25m未満の間隔）が
いかに、２つの隣接するスプレー・ヘッダー・パイプ間
にトラス構造154を形成することによりスプレー・レベ
ルを自己支持させ得るかを示している。この、あるいは
それと均等の接続により、これら２つの間にビーム構造
を作り、ヘッダーの支持重量能力が大いに増す。少なく
とも２つのスプレー・レベルの好ましい間隔は約0.5m〜
1.25mで、さらに狭くは、約0.5m〜1mで、たとえば１実
施例では0.75mである。これらの間隔は１つのレベルの
スプレー・ヘッダー・パイプの中心線から隣接レベルの
スプレー・ヘッダー・パイプの中心線までである。
図４をみると、１つのレベルで支持された足場または
床から２つのスプレー・レベルを点検サービスするため
に、サービスマンが洗浄装置の内側を通って障害なく歩
けることが容易にわかるであろう。示されたレベル間に
十分な空き高があり、かつ、洗浄塔の１つの壁から他の
壁へはっきりした通路上を歩き回るのに障害がない。最
低部からのスプレー・レベルの高さがサービスマンが立
ち上がるのに十分な高さ、たとえばレベル121と123の高
さが少なくとも1.5mあり、好ましくは少なくとも約1.8m
であれば点検サービスが容易である。
床から２つのスプレー・レベルを点検サービスするため
に、サービスマンが洗浄装置の内側を通って障害なく歩
けることが容易にわかるであろう。示されたレベル間に
十分な空き高があり、かつ、洗浄塔の１つの壁から他の
壁へはっきりした通路上を歩き回るのに障害がない。最
低部からのスプレー・レベルの高さがサービスマンが立
ち上がるのに十分な高さ、たとえばレベル121と123の高
さが少なくとも1.5mあり、好ましくは少なくとも約1.8m
であれば点検サービスが容易である。
図２及び図４に示すように、各スプレー・ヘッダー・
パイプには左右に対のスプレー・ノズル161が一定間隔
で取りつけられており、スプレー・ヘッダー・パイプと
スプレー・ノズルの距離は左右で異なる。
パイプには左右に対のスプレー・ノズル161が一定間隔
で取りつけられており、スプレー・ヘッダー・パイプと
スプレー・ノズルの距離は左右で異なる。
図５は、正方形パターンに配列されたノズル（たとえ
ばスプレー・ヘッダー121から供給するライン162の端に
ある円161で示す）をもつ１つのスプレー・ノズルを示
している。この実施例において、大多数のノズル（周辺
部のものを除いた全部が好ましい）は正方形パターンの
角にある。図６は２つの隣接するレベルの重なりを示し
ている。ここでノズルは、その大多数が他のレベルの正
方形パターンの中心に位置するように配置されている。
これは、図４にも示すように、隣接レベルのスプレー・
ノズルの左右の距離が逆になるように配することによっ
て達成される。このパターンは、１つのレベルのノズル
を通るガス流が隣接レベルのノズルに直接入るため、平
行で間隔の狭い隣接スプレー・ノズルを採用するときに
はとくに利点がある。図７（また図４・６もノズル配列
の詳細について参照）は、正方形の角にある１つのノズ
ルからスプレー（たとえば、レベル124の）が、ノズル
が各正方形の中心にある次の隣接レベル（この場合、12
3）にいかに導かれるかを示している。レベル間隔がも
っと大きな従来の装置では、この流れ転移効果は生じな
い。より大きな間隔では、次のレベルのノズルのバイパ
スが生じるまで変えられ得る。本発明で間隔の狭い隣接
レベルを提供することにより、他で達成され得るよりも
よい接触がなされる。
ばスプレー・ヘッダー121から供給するライン162の端に
ある円161で示す）をもつ１つのスプレー・ノズルを示
している。この実施例において、大多数のノズル（周辺
部のものを除いた全部が好ましい）は正方形パターンの
角にある。図６は２つの隣接するレベルの重なりを示し
ている。ここでノズルは、その大多数が他のレベルの正
方形パターンの中心に位置するように配置されている。
これは、図４にも示すように、隣接レベルのスプレー・
ノズルの左右の距離が逆になるように配することによっ
て達成される。このパターンは、１つのレベルのノズル
を通るガス流が隣接レベルのノズルに直接入るため、平
行で間隔の狭い隣接スプレー・ノズルを採用するときに
はとくに利点がある。図７（また図４・６もノズル配列
の詳細について参照）は、正方形の角にある１つのノズ
ルからスプレー（たとえば、レベル124の）が、ノズル
が各正方形の中心にある次の隣接レベル（この場合、12
3）にいかに導かれるかを示している。レベル間隔がも
っと大きな従来の装置では、この流れ転移効果は生じな
い。より大きな間隔では、次のレベルのノズルのバイパ
スが生じるまで変えられ得る。本発明で間隔の狭い隣接
レベルを提供することにより、他で達成され得るよりも
よい接触がなされる。
図７は槽150の液頂面と最高位置にあるスプレー・レ
ベル121の間の距離である洗浄ゾーン（セクション）110
の高さを示している。この高さはスプレー・ゾーン120
の高さに影響される。こうして、本発明によってスプレ
ー・ゾーン120の高さが減ると、ポンプで汲み上げられ
る液体のヘッド（落差）が減る。これは本発明の利点で
あり、気・液接触の改善を達成しながらポンプ・コスト
が低減できるのは驚くべきことである。これらの利点
は、どれも達成されるサービスし易さの改善と組み合わ
せてみるととくに驚くべきことである。
ベル121の間の距離である洗浄ゾーン（セクション）110
の高さを示している。この高さはスプレー・ゾーン120
の高さに影響される。こうして、本発明によってスプレ
ー・ゾーン120の高さが減ると、ポンプで汲み上げられ
る液体のヘッド（落差）が減る。これは本発明の利点で
あり、気・液接触の改善を達成しながらポンプ・コスト
が低減できるのは驚くべきことである。これらの利点
は、どれも達成されるサービスし易さの改善と組み合わ
せてみるととくに驚くべきことである。
ノズルの好ましい形は遠心ノズルで、約90゜〜約140
゜の範囲、好ましくは約120゜の角度のでスプレーを生
ずる。１つの適当なノズルはスプレーイング・システム
ズ社（イリノイ州 Wheaton）製のWhirl jetノズル
（１分間に300ガロン）である。小滴の大きさはMalvern
粒子分析計で測ったSauter平均径が約100〜600μｍの範
囲、とくに約2000μｍが好ましい。上方および下方に洗
浄液の流れを導くものを含んで他のノズル設計も採用し
得る。
゜の範囲、好ましくは約120゜の角度のでスプレーを生
ずる。１つの適当なノズルはスプレーイング・システム
ズ社（イリノイ州 Wheaton）製のWhirl jetノズル
（１分間に300ガロン）である。小滴の大きさはMalvern
粒子分析計で測ったSauter平均径が約100〜600μｍの範
囲、とくに約2000μｍが好ましい。上方および下方に洗
浄液の流れを導くものを含んで他のノズル設計も採用し
得る。
上記説明は当業者に本発明を実施する仕方について教
えるためのもので、本説明を読んだ熟練技術者には明白
となるであろう本発明の修正や変形の詳細のすべてを説
明するためのものではない。しかし、そのような修正や
変形は請求の範囲によって明確にされる本発明の範囲内
に含まれるということを意図している。請求の範囲は、
反対のことを明示しない限り、意図された事柄に有効の
合致するどんな配列やシーケンスにおける請求の範囲の
部材やステップをカバーすることを意味している。
えるためのもので、本説明を読んだ熟練技術者には明白
となるであろう本発明の修正や変形の詳細のすべてを説
明するためのものではない。しかし、そのような修正や
変形は請求の範囲によって明確にされる本発明の範囲内
に含まれるということを意図している。請求の範囲は、
反対のことを明示しない限り、意図された事柄に有効の
合致するどんな配列やシーケンスにおける請求の範囲の
部材やステップをカバーすることを意味している。
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 53/14 - 53/18
B01D 53/34 - 53/85
Claims (6)
- 【請求項１】煙道ガス入口、煙道ガス出口および該入口
と出口の間にあるスプレー・ゾーンからなり、スプレー
・ゾーンが少なくとも２つのスプレー・レベルをもち、
これらスプレー・レベルが１のスプレー・レベル内の他
のスプレー・ヘッダー・パイプと平行に配列された複数
のスプレー・ヘッダー・パイプをもち、そして少なくと
も２つのスプレー・レベルのスプレー・ヘッダー・パイ
プが互いに平行に配列されており、１つのスプレー・レ
ベル（121,123）のスプレー・ヘッダー・パイプの各々
が、スプレー・ゾーンの一部を区画する壁によって一端
を支持されており且つ第２のスプレー・レベル（122,12
4）の垂直に間隔のあいたスプレー・ヘッダー・パイプ
からのびているハンガーによって他端を支持されてお
り、複数対のスプレー・ノズルが各スプレー・ヘッダー
・パイプに一定間隔で取り付けられている煙道ガス内の
硫黄酸化物の濃度を減らすための湿式洗浄装置であっ
て、各対の同じ側のスプレー・ノズルと対向する側のス
プレー・ノズルのスプレー・ヘッダー・パイプとの距離
が異なり、且つ１つのスプレー・レベル（121,123）と
第２のスプレー・レベル（122,124）におけるスプレー
・ノズルとスプレー・ヘッダー・パイプとの距離の関係
を逆にして、各スプレー・レベルにおける主要部の各４
つのスプレー・ノズルが正方形のパターンを形成すると
共に１つのスプレー・レベル（121,123）の主要部の各
スプレー・レベルが第２のスプレー・レベル（122,12
4）のスプレー・ノズルによって形成される正方形の中
心に位置するようにしたことを特徴とする湿式洗浄装
置。 - 【請求項２】該１つのスプレー・レベル（121,123）と
該第２のスプレー・レベル（122,124）間の垂直間隔が
1.25m未満である請求項１の湿式洗浄装置。 - 【請求項３】該１つのスプレー・レベル（121,123）と
該第２のスプレー・レベル（122,124）間の垂直間隔が
0.5〜1.0mである請求項１又は２の湿式洗浄装置。 - 【請求項４】該ハンガーが、該１つのスプレー・レベル
（121,123）と該第２のスプレー・レベル（122,124）の
該垂直に間隔のあいたスプレー・ヘッダー・パイプの長
さに沿ってのびている請求項１〜３のいずれか１項の湿
式洗浄装置。 - 【請求項５】該ハンガーが、該１つのスプレー・レベル
（121,123）と該第２のスプレー・レベル（122,124）の
該垂直に間隔のあいたスプレー・ヘッダー・パイプの長
さに沿ってのびているトラス構造（151）をもつ請求項
１〜４のいずれか１項の湿式洗浄装置。 - 【請求項６】各スプレー・レベルが、スプレー・レベル
のすべてのスプレー・ヘッダー・パイプにスラリーを供
給する供給ヘッダーによって独立に供給される請求項１
〜５のいずれか１項の湿式洗浄装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/807,867 US6102377A (en) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Wet scrubbing spray apparatus for removing sulfur oxides from combustion effluents |
| US08/807,867 | 1997-02-26 | ||
| PCT/US1998/004426 WO1998037947A1 (en) | 1997-02-26 | 1998-02-26 | Wet scrubbing spray apparatus and method for removing sulfur oxides from combustion effluents |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001502971A JP2001502971A (ja) | 2001-03-06 |
| JP3493634B2 true JP3493634B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=25197331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53796298A Expired - Fee Related JP3493634B2 (ja) | 1997-02-26 | 1998-02-26 | 燃焼排出物から硫黄酸化物を除くための湿式洗浄スプレー装置およびその方法 |
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| Country | Link |
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| AU (1) | AU6346998A (ja) |
| CA (1) | CA2281663A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ295419B6 (ja) |
| DE (1) | DE69806905T2 (ja) |
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| PL (1) | PL335083A1 (ja) |
| SI (1) | SI20063B (ja) |
| SK (1) | SK283623B6 (ja) |
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| CA2394011C (en) * | 2001-07-17 | 2010-07-06 | William D. Carson | Fluidized spray tower |
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| DE10323355A1 (de) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Kretzschmar, Axel, Dr.Rer.Nat.Habil. | Verfahren, Anordnung und Vorrichtung zur Reinigung strömender Gase |
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1998
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