JP3496840B2 - 流体の通過量分布補正方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体粒子が充填された
固定層あるいは移動層を通過する流体の通過量の分布を
補正する方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体粒子を充填した固定層あるいは移動
層を流体が通過することによって固体粒子と流体との接
触を図る技術を利用したものとしては、例えば図１５に
示す活性炭脱硝システムが挙げられる。この脱硝システ
ムは、ボイラー１０１からの排ガスに脱硝反応に必要な
アンモニアを一様に混合したガスを、脱硝塔１０２内の
カートリッジ内を流下する活性炭を横切るように流し、
排ガスが活性炭層を通過するときに、活性炭の表面で触
媒脱硝反応を起こさせるようにしたものである。この脱
硝システムには付帯設備として排ガス中のダストを捕集
するサイクロン１０８と電気集塵器１１０、廃熱を回収
する予熱器１０９並びに誘引ファン１１１を備えてい
る。そして、活性炭脱硝塔１０２のカートリッジは活性
炭を上方から供給する一方、底部から抜き取るようにし
て移動層を形成している。ここで、触媒脱硝反応の効率
を増加させるためには、排ガスと活性炭との接触を高め
る必要がある。そこで、活性炭脱硝塔１０２内に供給さ
れた活性炭の表面積が触媒として有効に利用されるため
には、活性炭層に対してできるだけ偏りを少なくして排
ガスを通過させる排ガス流動制御が不可欠となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
排ガスの流動は活性炭のダスト吸着の影響を受けるた
め、ダスト吸着量が増える活性炭カートリッジの下部よ
りもダスト吸着量の少ない上部の方が空間率が大きくな
り、活性炭カートリッジの上部に排ガスの流れが集中し
排ガスの流れに偏りが生じてしまう問題を有する。

【０００４】即ち、従来の活性炭カートリッジを模擬的
に示すと、例えば図１６に示すように、上方に位置する
排ガス供給口１０３から下方に位置する排ガス排出口１
０４にかけて順に第１のカートリッジ、第２のカートリ
ッジ及び第３のカートリッジの３つの活性炭の層１０
５，１０６，１０７を備えているものとして表せる。そ
して、このような３つの活性炭カートリッジ１０５，１
０６，１０７において空間率に差が生じると、例えば下
のカートリッジほど空間率が小さくなると、空間率の高
い第１の活性炭カートリッジ１０５に優先的に排ガスが
流れ、空間率の低い第３の活性炭カートリッジ１０７に
は流れ難くなり、排ガスの均一な流動の形成が阻害さ
れ、活性炭層全体の触媒反応の効率が低下する。例え
ば、従来の脱硝システムによると、活性炭の２０〜３０
％しか触媒反応に使われていない。

【０００５】一方、排ガスの供給口および排出口の活性
炭層に対する位置や方向も均一流動に影響を与えるの
で、それらの位置や方向を変えることによって均一流動
の改善を図ることも考えられる。しかしながら、実際の
設計では装置をできるだけコンパクトにするように配慮
しなければならない等の種々の制約が課せられるので、
供給口や排出口の形状を均一流動だけの目的で設計する
ことは好ましくない。

【０００６】このような流動の不均一に起因する不具合
は活性炭脱硝システムに特に限られず、固定層や移動層
に対し流体を通過させる他の装置や機器類などにも発生
する問題である。

【０００７】本発明は、固定層あるいは移動層を通過す
る流体の均一流動を達成することができる通過量分布を
補正する方法およびその装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、固体粒子が充填された移動層を通過する
流体の通過量分布補正方法において、移動層が固体粒子
を流体の流れと直交する一方向に移動させるものであ
り、流体の流れ方向に固体粒子の移動に関し互いに独立
させて複数層設けられるようにし、移動層内において流
体の流入口から流体の流れ方向の一部領域に周囲と圧力
的に遮断され且つ周囲と異なる空間率を持つと共に移動
層外の流体の流入口と移動層内とを連通させる制御空間
を、移動層内の流体の流れ難いところあるいは流体の通
過流量を変化させたいところに配置して移動層内に流れ
る流体の流速を部分的に変化させ、層内全域における通
過流量を空間率の分布差にかかわらず任意の通過流量分
布に補正し、且つ制御空間を制御空間形成手段によって
形成し、制御空間形成手段の移動層内における開口位置
を複数の移動層の最も流体流入口寄りの層を除く下流の
層内に設けるようにしている。

【０００９】 また、本発明は、固体粒子が充填され流
体が通過可能とされた移動層に対する流体の通過量分布
を補正する装置であって、移動層が固体粒子を流体の流
れと直交する一方向に移動させるものであり、流体の流
れ方向に固体粒子の移動に関し互いに独立させて複数層
設けられると共に、移動層内において流体の流入口から
流体の流れ方向の一部領域に周囲と圧力的に遮断され且
つ周囲と異なる空間率を持つと共に移動層外の流体の流
入口と移動層内とを連通させる制御空間を形成する制御
空間形成手段が、移動層内の流体の流れ難いところある
いは流体の通過流量を変化させたいところに配置され、
移動層内に流れる流体の流速が部分的に変化させられ
て、層内全域における通過流量を空間率の分布差にかか
わらず任意の通過流量分布に補正し、且つ制御空間形成
手段の移動層内における開口位置が複数の移動層の最も
流体流入口寄りの層を除く下流の層内に設けられるよう
に制御空間形成手段が設置されるようにしている。

【００１０】

【００１１】また、本発明の流体の通過量分布補正装置
は、流体の流れ方向に固体粒子の移動に関し互いに独立
させて複数設けられる移動層に配置される制御空間形成
手段が、固体粒子の移動方向の下流側の部位に主に設置
されるようにしている。

【００１２】また、本発明の流体の通過量分布補正装置
は、流体の流れ方向に固体粒子の移動に関し互いに独立
させて複数設けられる移動層に配置される制御空間形成
手段が、固体粒子の移動方向の下流側に向かうほど層内
における開口位置が流体の流れの下流側に設けられるよ
うにしている。

【００１３】また、本発明において、流体の流れ方向に
互いに独立させて複数の移動層が設けられる場合に、最
も流体流入口寄りの層の固体粒子の移動速度が他の層の
固体粒子の移動速度よりも高速とすることが好ましい。

【００１４】更に、本発明において、制御空間形成手段
は内部を貫通する空間が設けられた筒体あるいは棒状物
である。

【００１５】

【作用】周囲と異なる空間率を有する制御空間形成手段
が層内に配置されている場合、流体は制御空間とそれ以
外の空間とを異なる速度にて通過する。したがって、制
御空間を通過する流体の通過流量は、制御空間形成手段
の周囲の通過流量と異なる。このため、移動層の空間率
が部分的に異なり分布差が生じていても、あるいは均一
であっても、制御空間形成手段の配置によってそこを通
過する流速を変えて層内を流れる流体の通過流量を変化
させ、層内全域における通過流量を空間率の分布差にか
かわらず均一とし、あるいは層内全域における空間率が
均一であるにもかかわらず通過流量を不均一とし任意の
通過量分布に補正できる。例えば、移動層の一部におい
て流体が流れ難い場合には、周囲より大きい空間率を有
する制御空間を形成する制御空間形成手段を流れ難い箇
所に設けて、層内と層外とを制御空間で導通させ、制御
空間内で流体の流速を上げることによって通過流量を増
やすようにできる。また、逆に制御空間形成手段の配置
によって層内全域における空間率が均一であるにもかか
わらず、意図的に通過流量を不均一とすることもでき
る。

【００１６】 また、移動層が流体の流れ方向に固体粒
子の移動に関し互いに独立させて複数層設けられてお
り、最も流体流入口寄りの層の固体粒子の空間率は除塵
などによって流体が流れ難い箇所が生じる。そこで、本
発明のように、制御空間形成手段の層内における開口位
置が複数の移動層の最も流体流入口寄りの層を除く下流
の層内に設けられるように制御空間形成手段が流体が流
れ難い箇所に設けられることによって、その部分の流体
の流速を上げて層内へ導入でき、移動層の一部において
流体が流れ難い箇所があっても流体の通過量分布を層全
体で均一にすることができる。

【００１７】 また、請求項３の発明の場合、除塵など
により空間率が低下し流体が流れ難くなる固体粒子の流
れの下流側において流体の通過量を増やし、層内全域に
おいて均一な通過量を確保できる。

【００１８】 更に、請求項４の発明の場合、空間率が
低下する固体粒子の流れの下流側に向かうほど制御空間
形成手段の開口位置が流体の流れの下流側に設けられる
ため、より均一な通過量分布の補正が為される。更に、
請求項５記載の発明の場合、最も流体流入口寄りの移動
層の固体粒子の移動速度が他の層の固体粒子の移動速度
よりも高速であるため、固体粒子の移動方向の上流と下
流との間で除塵による空間率の減少が少なくなる上に、
層底部付近での空間率の減少に起因する流体の通過量の
低下を制御空間形成手段の設置による流体の流速の増加
により通過量を増やし、特に固体粒子の移動方向の下流
側に向かうほど制御空間形成手段の設置を奥側（流体の
流れの方向の下流側）にまで伸ばすことによって流体の
流速の増加により通過量を増やし、層内全域において均
一な通過量を確保できる。更に、請求項６の発明のよう
に、制御空間形成手段は内部を貫通する空間が設けられ
た筒体あるいは棒状物であっても良い。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。尚、本実施例では、活性炭脱硝
塔内の排ガスの流動分布の補正を例に挙げて説明する。
この場合、活性炭脱硝塔内に設けられた複数の活性炭層
７ａ，７ｂ，７ｃが移動層、活性炭層を構成する活性炭
１５が固体粒子、排ガスが流体に相当する。

【００２０】図１４に本発明の流体の通過量分布を補正
する方法を実施する活性炭脱硝塔の一例を示す。この活
性炭脱硝塔３は、排ガスを導入する入口側ダクト１と、
除塵・脱硝後の排ガスを取り出す出口側ダクト４と、こ
の出口側ダクト４に接続された煙突５とを備えている。
また、活性炭脱硝塔３の上方部には入口側ダクト１が、
また下方部には出口側ダクト４がそれぞれ接続されてい
る。入口側ダクト１には排ガス中にアンモニアを噴射混
合させるためのインジェクタ２が設けられている。

【００２１】活性炭脱硝塔３内には、図１３に示すよう
に、多数の活性炭カートリッジ６が縦横に配置され、入
口側ダクト１から導入された排ガスがいずれかの活性炭
カートリッジ６を通過してから出口側ダクト４より煙突
５へ排出されている。活性炭カートリッジ６は本実施例
の場合、図３および図４に示すように、２本１組となっ
て連結されている。１本のカートリッジ６は、図３に示
すように、矢印１２で示す排ガスの流れ方向に複数の活
性炭層が固体粒子の移動に関し互いに独立して積層され
るように設けられている。例えば、本実施例の場合、層
厚さが比較的薄い第１の層７ａと第２の層７ｂ及びこれ
らより層厚さが厚い第３の層７ｃとに区画形成されてい
る。そして、活性炭カートリッジ６の上下端にはそれぞ
れ活性炭１５の供給ホッパ８と集合ホッパ９とが設けら
れ、各層７ａ，７ｂ，７ｃ内を活性炭１５が流下し得る
ように供給されている。ここで、排ガスの流れに関し最
も上流側となる第１の層７ａでは、除塵による空間率の
減少が著しく排ガスが流れ難くなるので、そこにおける
活性炭移動速度を他の層７ｂ，７ｃよりも高速化するこ
とが好ましい。そこで、斜めの板から成るメインルーバ
１６と逆Ｖ字型のサブルーバ１７とによって第１の層７
ａが形成され、活性炭１５が流れ落ち易いように設けら
れている。１組の活性炭カートリッジ６の入口側ダクト
１側（図２（Ａ）参照）の前面の空間が排ガスの流入口
１０に相当し、当該カートリッジ６と直交する方向に排
ガスが通過するように開口されている。したがって、供
給ホッパ８から供給された活性炭がそれぞれの活性炭層
７ａ，７ｂ，７ｃを下方に流動し（活性炭１５の流れを
矢印１１で示す）、流入口１０から流入した排ガスが第
１の活性炭層７ａ、第２の活性炭層７ｂ及び第３の活性
炭層７ｃと通過して（排ガスの流れを矢印１２で示
す）、それぞれの層７ａ，７ｂ，７ｃにおいて触媒脱硫
・脱硝反応が行われると同時に除塵も行われる。尚、各
層７ａ，７ｂ，７ｃは金属製の多孔板１８，１８で仕切
られ、流体は通過するが固体粒子は多孔板１８の間で仕
切られた各層７ａ，７ｂ，７ｃ内を下方に流動するよう
に設けられている。

【００２２】このように活性炭カートリッジ６の各活性
炭層７ａ，７ｂ，７ｃを流下する活性炭１５は除塵機能
を有しているので、下方に流動するにつれて塵埃量が増
加して空間率が減少していた。しかも、この空間率の減
少は、層厚さ方向即ち排ガスの流れの方向１２に一様で
はなく、層厚さが比較的薄い第１の層７ａと第２の層７
ｂに集中する傾向がある。したがって、第１の層７ａに
おける活性炭移動速度を他の層７ｂ，７ｃのそれよりも
高速化しても、排ガスの大半は空間率の高い活性炭カー
トリッジ６の上方を通過し、底部付近に流れなくなり、
触媒反応の効率が低下するという問題、換言すれば活性
炭カートリッジ６の長さが実質的に短くなってしまう問
題を生ずる。

【００２３】この問題を解決するため、本発明者等が種
々実験検討した結果、排ガスの流れが活性炭カートリッ
ジ６を通過する際の１つの流動支配因子としてオイラ数
の一種と考えられる流配係数η_f を実験的に見い出し
た。そして、活性炭カートリッジ通過時の排ガス流の圧
損が位置によらずあまり変化しないとすれば、排ガス流
動の理想的な均一化とは、排ガスの活性炭カートリッジ
６の通過速度を活性炭カートリッジ内部のどの位置でも
一定に保持し排ガスと未接触の活性炭をなくすというこ
とである。つまり、流配係数η_f と排ガスＶ₀ とが一定
の時、層の厚さＬと空間率εとが図５のグラフに示すよ
うに常に次の数式１の関係にあれば流動は均一となる。

【数１】

【００２４】そこで、本発明は、活性炭層内特に空間率
の差が大きく異なる第１の層７ａ更には第２の層７ｂに
おいて周囲と圧力的に遮断されかつ周囲と異なる空間率
を有すると共に活性炭層内と活性炭層の外の流入口１０
とを連通させた制御空間１４を部分的に設けるようにし
ている。例えば、本実施例では排ガス通過分布の補正手
段として、図１及び図２に示すような層内における空間
率を部分的に周囲と異ならせる制御空間形成手段１３を
設けた。即ち、固体粒子たる活性炭１５の流れにおいて
下流側となる領域、例えば活性炭カートリッジ６の底部
全般特に排ガス流入部直後のデッドゾーン部分に、活性
炭層厚さを部分的に変化させるための制御空間１４が適
宜設けられている。

【００２５】制御空間１４は、筒体から成る制御空間形
成手段（以下単に筒体という）１３によって構成され
る。筒体１３は、一端が活性炭層の外の流入口１０に開
口し且つ他端が活性炭層内特に第２の層７ｂ、第３の層
７ｃ内に開口されるように排ガスの流れ方向１２に配置
されて、層内と層外とを導通させる。この筒体１３は縦
横に多数本配列されて設けられている。筒体１３の長さ
は活性炭カートリッジ６の底部に向かう程長くすること
が好ましい。即ち、空間率が大きな活性炭カートリッジ
６の上部には筒体１３の設置は必要ないが、第１の層７
ａ及び第２の層７ｂの空間率が小さくなる底部に近づく
程必要となり、かつカートリッジ６の底部に近づくほど
第２の層７ｂから更に第３の層７ｃへと順次深い位置に
開口するように設置されている。筒体１３の中の制御空
間１４は筒体１３によって活性炭が存在する周囲から圧
力的に遮断され、また周囲に比較して空間率が大きく形
成されている（制御空間１４は空洞だから空間率は最大
１である）。

【００２６】活性炭層７内に制御空間１４を設けること
は、要するに上記数式１の層の長さＬを変化させようと
するものである。つまり、制御空間１４の長さが長いほ
ど層７の長さＬが短くなり、層７の長さが短くなるほど
排ガスの速度Ｖ₀ が大きくなる。したがって、制御空間
１４を必要に応じてその設置位置・長さや径・設置密度
等を適宜設計して活性炭層７に設けることによって空間
率の偏った分布を均一に是正することができる。

【００２７】以上のように構成された活性炭カートリッ
ジは次のようにして排ガスの通過量分布が補正される。

【００２８】各活性炭カートリッジ６において、矢印１
１で示すように、供給ホッパ８から供給された活性炭１
５がそれぞれの活性炭層７ａ，７ｂ，７ｃを流下する。
これに対して、矢印１２で示すように、流入口１０から
活性炭カートリッジ６に流入した排ガスがそれぞれの活
性炭層７ａ，７ｂ，７ｃをほぼ水平方向に通過し、それ
ぞれの活性炭層７ａ，７ｂ，７ｃにおいて触媒脱硝反応
が行われると同時に除塵も行われる。

【００２９】活性炭層７ａ，７ｂ，７ｃの下方領域にお
いて、制御空間１４が第１の層７ａおよび第２の層７ｂ
の範囲で下方のものほど順次長く奥まで延びて形成され
ているので、この第１の層７ａおよび第２の層７ｂの空
間率が小さくなり排ガスが流れ難くなっていても、筒体
１３内の制御空間１４を経て第２の層７ｂあるいは第３
の層７ｃへ排ガスが流入する。このとき、制御空間１４
によって層内と層外とを導通させる面積はカートリッジ
６の上部に比べると少ないが、制御空間１４では排ガス
の流速Ｖ₀ が大きくなり通過流量としては活性炭カート
リッジ６の上部とほぼ同量となる。しかも、排ガスは制
御空間１４から層内へ勢いよく噴出され層内へ良好に拡
散されるため、活性炭１５と効率的に接触して触媒脱硝
反応が行われると同時に除塵も行われる。

【００３０】制御空間１４を設けないと、特に空間率が
低下しやすい第１の層７ａおよび第２の層７ｂの底部付
近において下方に向かうほど排ガスの通過量分布が低減
するが、本実施例では制御空間１４を設けることによっ
て空間率が低下しやすい部位ほど排ガス速度を増加させ
るようにしているので、排ガス通過量分布を均一化でき
る。したがって、排ガスが活性炭カートリッジ６の上方
部分も底部付近も変わりなく均一に排ガスが流れる。ま
た、底部付近において第１の層７ａおよび第２の層７ｂ
の空間率の減少が第３層以上の層７ｃと同じように抑制
され、除塵に寄与することができる。

【００３１】ところで、制御空間１４を用いて、一端開
口から流入した排ガスを他端開口から活性炭層７に噴出
する時の速度と方向とを任意に制御することもできる。

【００３２】このことを図６に基づいて検討する。図６
に、厚さＬの活性炭層の空間率ε_ACに、厚さ１、空間率
ε_DCで周囲が固体面で遮断されている場合を示す。即
ち、流体の流れ方向に圧力的に遮断されかつ周囲と異な
る空間率を持つ長さｌの領域を形成した場合を示す。こ
の系において、活性炭層通過における全圧保存式はそれ
ぞれの通過速度をＶ_AC、Ｖ_DCとすると、次の数式２及び
数式３で表すことができる。

【数２】

【数３】 両式を等置して整理すると、

【数４】

【数５】 と表され、更に通過速度Ｖ_AC、Ｖ_DCの比で整理すると次
の数式６が得られる。

【数６】

【００３３】この式から部分的に空間率の異なる層があ
る場合、その領域の通過速度は空間率によって増減する
ことがわかる。ここで、局部的な部分即ち制御空間の空
間率が仮に１．０つまり空洞の場合は次の数式７となる
ので常にその通過速度は他の領域より大きい。

【数７】

【００３４】更に、制御空間の入口面積Ａ_DCを先端面積
Ａ_N に絞った場合には、ノズルによる加速が加わるが、
連続の式より次のようになることがわかる。

【数８】

【数９】

【００３５】例えば半径方向に高速で吹き出す場合に
は、図７に示すように、先端が閉塞されると共に側部に
噴出口が形成されている筒体１３を用いればよい。ま
た、軸方向に噴出する場合には、図８に示すように、先
広がりの筒体１３を用いればよい。このように筒体の形
状を適宜設計することにより、排ガスと活性炭との接触
効率を高めるために排ガスの好適な流動状態を必要な部
分に確実に形成することができる。

【００３６】なお、上述の実施例は本発明の好適な実施
の一例ではあるが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において種々変形実施可能であ
る。例えば、移動層内に図１及び図２に示されるような
円筒体から成る制御空間形成手段１３を設けると、場合
によっては活性炭１５の移動を阻害する。そこで、この
ような場合には図９の（Ａ）および（Ｂ）に示すよう
に、活性炭１５の安息角よりも大きい角度θを底辺とし
た三角形の覆い１９を円筒体の制御空間形成手段１３の
上部に設置することが好ましい。また、図１０に示すよ
うに、制御空間形成手段１３の横断面輪郭形状を楔形に
し、その内部にガス流路としての制御空間１４を設ける
ようにしても良い。この場合、制御空間１４の形状は図
示の如き台形状に限定されず、図示していないが例えば
円形や楕円形、多角形状などさまざまの形状の空間であ
っても良い。また、図１１に示すように、制御空間形成
手段１３の横断面輪郭形状を流線形としても良い。この
場合にも、その内部に台形、円形、多角形などのさまざ
まの形状の制御空間１４が設けられる。更に、この制御
空間形成手段１３は、図１２に示すように、層内に複数
個を一組として並べて設置しても良い。

【００３７】また、上述した各実施例では制御空間１４
が周囲より空間率が大きく且つ完全に空洞にしてその空
間率を１に形成された場合を挙げたが、これに限らず、
制御空間１４の空間率が周囲より逆に小さくともよく、
また制御空間１４の空間率が１未満でもよく、要するに
制御空間１４の空間率が周囲の空間率と異なっていれば
よい。この場合の空間率εは、ＡＣ＜ε_DC≦１．０の条
件にある。

【００３８】また、上述した実施例では、流体の通過量
分布の補正をして流動が全体的に均一になるようにした
が、流体の通過量分布の補正をする目的は均一流動に限
らず、任意の流動分布とすることができる。例えば、温
度分布の影響などで反応量が位置により異なるために、
それに合わせて流体の通過量の多いところと少ないとこ
ろとが意図的に作りだされるように流量分布を偏在化さ
せる必要が生じた場合に好適である。

【００３９】また、上述した実施例では、制御空間を形
成する手段１３として筒体を用いたが、これに限らず、
流体の流れ方向に沿って延長し且つ周囲と異なる空間率
を部分的に形成するものならどのような構造物でもよ
い。

【００４０】

【００４１】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によると、移動層内において周囲と圧力的に遮断され且
つ周囲と異なる空間率を持つと共に移動層外の流体の流
入口と移動層内とを連通させる制御空間が部分的に移動
層内に設けられているので、移動層内を通過する流体は
制御空間とそれ以外の空間とを異なる速度にて通過し、
その通過量を異ならせる。このため、移動層の空間率が
部分的に異なり分布差が生じていても、あるいは均一で
あっても、制御空間形成手段の配置によってそこを通過
する流速を変えて移動層内を流れる流体の通過流量を変
化させ、層内全域における通過流量を空間率の分布差に
かかわらず均一とし、あるいは空間率が均一であるにも
かかわらず通過流量を不均一とし任意の通過量分布に補
正できる。

【００４２】 また、本発明の場合、周囲より大きい空
間率を有する制御空間を形成する制御空間形成手段を流
体が流れ難い箇所に設けることによって、その部分の流
体の流速を上げて移動層内へ導入できるので、移動層の
一部において流体が流れ難い箇所があっても流体の通過
量分布を層全体で均一にすることができる。

【００４３】 また、請求項３の発明の場合、除塵など
により空間率が低下し流体が流れ難くなる固体粒子の流
れの下流側において流体の通過量を増やすることができ
るので、層内全域において均一な通過量を確保できる。
更に、請求項４の発明の場合、空間率が低下する固体粒
子の流れの下流側に向かうほど通過量を増大させてより
均一な通過量分布の補正が為される。更に、請求項５の
発明のように、複数の移動層のうち、最も流体流入口寄
りの層の固体粒子の移動速度を他の層の固体粒子の移動
速度よりも高速としても良い。更に、請求項６の発明の
ように、制御空間形成手段は内部を貫通する空間が設け
られた筒体あるいは棒状物であっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を活性炭脱硝塔に適用した一実施例を示
す要部拡大縦断面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】活性炭脱硝塔に組み込まれる活性炭カートリッ
ジの縦断面構造の一例を示す概略図である。

【図４】図３の正面図である。

【図５】空間率と活性炭層の厚さとの相関関係を示すグ
ラフである。

【図６】活性炭層および制御空間の説明図である。

【図７】制御空間形成手段の一例を示す縦断面図であ
る。

【図８】制御空間形成手段の他の実施例を示す縦断面図
である。

【図９】制御空間形成手段の変形例を示す図で、（Ａ）
は縦断面図、（Ｂ）はIX−IX線断面図である。

【図１０】楔形構造物を制御空間形成手段として用いた
例を示す横断面図である。

【図１１】流線形構造物を制御空間形成手段として用い
た例を示す横断面図である。

【図１２】制御空間形成手段を組み合わせて用いた例を
示す横断面図である。

【図１３】活性炭脱硝塔の平面図である。

【図１４】脱硝システムの正面図である。

【図１５】脱硝システムの全体を示す系統図である。

【図１６】従来の活性炭脱硝塔の原理図である。

【符号の説明】

７ａ，７ｂ，７ｃ 活性炭層（移動層） １０ 流体の流入口 １１ 活性炭（固体粒子）の流れ方向 １２ 流体の流れ方向 １３ 制御空間形成手段 １４ 制御空間 １５ 活性炭（固体粒子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−96968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−72774（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−120067（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭47−36628（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭51−40546（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 8/00 B01D 53/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体粒子が充填された移動層を通過する
   流体の通過量分布補正方法において、前記移動層が前記
   固体粒子を前記流体の流れと直交する一方向に移動させ
   るものであり、流体の流れ方向に前記固体粒子の移動に
   関し互いに独立させて複数層設けられるようにし、前記
   移動層内において前記流体の流入口から流体の流れ方向
   の一部領域に周囲と圧力的に遮断され且つ周囲と異なる
   空間率を持つと共に前記移動層外の流体の流入口と前記
   移動層内とを連通させる制御空間を、前記移動層内の流
   体の流れ難いところあるいは流体の通過流量を変化させ
   たいところに配置して前記移動層内に流れる流体の流速
   を部分的に変化させ、層内全域における通過流量を空間
   率の分布差にかかわらず任意の通過流量分布に補正し、
   且つ前記制御空間を制御空間形成手段によって形成し、
   前記制御空間形成手段の前記移動層内における開口位置
   を複数の前記移動層の最も流体流入口寄りの層を除く下
   流の層内に設けることを特徴とする流体の通過量分布補
   正方法。
2. 【請求項２】 固体粒子が充填され流体が通過可能とさ
   れた移動層に対する前記流体の通過量分布を補正する装
   置であって、前記移動層が前記固体粒子を前記流体の流
   れと直交する一方向に移動させるものであり、流体の流
   れ方向に前記固体粒子の移動に関し互いに独立させて複
   数層設けられると共に、前記移動層内において前記流体
   の流入口から流体の流れ方向の一部領域に周囲と圧力的
   に遮断され且つ周囲と異なる空間率を持つと共に前記移
   動層外の流体の流入口と前記移動層内とを連通させる制
   御空間を形成する制御空間形成手段が、前記移動層内の
   流体の流れ難いところあるいは流体の通過流量を変化さ
   せたいところに配置され、前記移動層内に流れる流体の
   流速が部分的に変化させられて、層内全域における通過
   流量を空間率の分布差にかかわらず任意の通過流量分布
   に補正し、且つ前記制御空間形成手段の前記移動層内に
   おける開口位置が複数の前記移動層の最も流体流入口寄
   りの層を除く下流の層内に設けられるように前記制御空
   間形成手段が設置されていることを特徴とする流体の通
   過量分布補正装置。
3. 【請求項３】 前記制御空間形成手段は前記固体粒子の
   移動方向の下流側の部位に主に設置されていることを特
   徴とする請求項２記載の流体の通過量分布補正装置。
4. 【請求項４】 前記制御空間形成手段は前記固体粒子の
   移動方向の下流側に向かうほど前記移動層内における前
   記開口位置が前記流体の流れの下流側に設けられている
   ことを特徴とする請求項２または３記載の流体の通過量
   分布補正装置。
5. 【請求項５】 前記複数の移動層のうち、最も前記流体
   流入口寄りの層の前記固体粒子の移動速度が他の層の固
   体粒子の移動速度よりも高速としたことを特徴とする請
   求項２から４のいずれかに記載の流体の通過量分布補正
   装置。
6. 【請求項６】 前記制御空間形成手段は内部を貫通する
   空間が設けられた筒体あるいは棒状物であることを特徴
   とする請求項２ないし５のいずれかに記載の流体の通過
   量分布補正装置。