JP3498803B2 - 湿式排煙脱硫装置 - Google Patents
湿式排煙脱硫装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス浄化装置に係り、特
にボイラ排ガス中の硫黄酸化物を効率良く除去するのに
好適な吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置に関する。
にボイラ排ガス中の硫黄酸化物を効率良く除去するのに
好適な吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】世界的問題となっている大気汚染の中
で、特に酸性雨については火力発電所において化石燃料
がボイラにて燃焼させる際に排出される燃焼ガス中の硫
黄酸化物および窒素酸化物がその要因の一つになってい
る。そこで、この硫黄酸化物の除去方法として湿式石灰
石−石膏脱硫方法が広く実用化されている。従来の火力
発電所ボイラ排ガス中の硫黄酸化物を除去するための湿
式石灰石−石膏脱硫法に用いられる吸収塔を図２に示
す。ボイラ排ガス１は吸収塔１２の側方より吸収塔１２
内に導かれる。吸収塔１２では硫黄酸化物を除去するた
めの吸収剤となる石灰石が、必要量、石灰石供給ライン
１３から吸収塔１２内へ供給されており、この石灰石を
含んだ吸収液が循環ポンプ１４および循環ライン１５を
経て、吸収塔１２の上部に複数個配置されたスプレノズ
ル１６より微細な液滴としてスプレされ、ボイラ排ガス
１と向流接触する。この際にボイラ排ガス１中の硫黄酸
化物は下記に示す反応で、吸収液中に吸収される。
で、特に酸性雨については火力発電所において化石燃料
がボイラにて燃焼させる際に排出される燃焼ガス中の硫
黄酸化物および窒素酸化物がその要因の一つになってい
る。そこで、この硫黄酸化物の除去方法として湿式石灰
石−石膏脱硫方法が広く実用化されている。従来の火力
発電所ボイラ排ガス中の硫黄酸化物を除去するための湿
式石灰石−石膏脱硫法に用いられる吸収塔を図２に示
す。ボイラ排ガス１は吸収塔１２の側方より吸収塔１２
内に導かれる。吸収塔１２では硫黄酸化物を除去するた
めの吸収剤となる石灰石が、必要量、石灰石供給ライン
１３から吸収塔１２内へ供給されており、この石灰石を
含んだ吸収液が循環ポンプ１４および循環ライン１５を
経て、吸収塔１２の上部に複数個配置されたスプレノズ
ル１６より微細な液滴としてスプレされ、ボイラ排ガス
１と向流接触する。この際にボイラ排ガス１中の硫黄酸
化物は下記に示す反応で、吸収液中に吸収される。
【０００３】
ＳＯ2＋Ｈ2Ｏ → Ｈ2ＳＯ3 （１）
ＣａＣＯ3＋２Ｈ2ＳＯ3 → Ｃａ（ＨＳＯ3）2＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ （２）
硫黄酸化物を吸収した吸収液は吸収塔１２のタンク部に
おいて、吸収塔１２の下部に空気吹込みライン１７を通
して吹き込まれる空気中の酸素により酸化され、下記の
反応が進行し、石膏（硫酸カルシウム）を生成する。 Ｃａ（ＨＳＯ3）2＋Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋Ｈ2ＳＯ4 （３） ＣａＣＯ3＋Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2 （４） 生成した石膏を回収するため、吸収液の一部は抜出しポ
ンプ１８および抜出しライン１９を経て図示していない
石膏回収設備へ送られ、石膏が回収される。一方、硫黄
酸化物を除去した後の処理済排ガス１は吸収塔１２の上
部より塔外に排出されるが、スプレノズル１６よりスプ
レされた微細な液滴が一部排ガス流に同伴して系外へ排
出されるのを防ぐためにミストエリミネータ２０をスプ
レ部の上方に設置しており、排ガス流に同伴した微細な
液滴を捕集している。
おいて、吸収塔１２の下部に空気吹込みライン１７を通
して吹き込まれる空気中の酸素により酸化され、下記の
反応が進行し、石膏（硫酸カルシウム）を生成する。 Ｃａ（ＨＳＯ3）2＋Ｏ2＋２Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋Ｈ2ＳＯ4 （３） ＣａＣＯ3＋Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2 （４） 生成した石膏を回収するため、吸収液の一部は抜出しポ
ンプ１８および抜出しライン１９を経て図示していない
石膏回収設備へ送られ、石膏が回収される。一方、硫黄
酸化物を除去した後の処理済排ガス１は吸収塔１２の上
部より塔外に排出されるが、スプレノズル１６よりスプ
レされた微細な液滴が一部排ガス流に同伴して系外へ排
出されるのを防ぐためにミストエリミネータ２０をスプ
レ部の上方に設置しており、排ガス流に同伴した微細な
液滴を捕集している。
【０００４】本システムはスプレ方式による気液接触と
しており、他の気液接触方式である濡れ壁方式、液中バ
ブリング方式、充填塔方式に比べてガスの圧力損失が少
ないこと、硫黄酸化物の吸収とともにばいじんの捕集を
効率良く行えること、吸収液中に石膏が析出するが、構
造が簡素であるため閉塞の可能性が低いことなどの長所
がある。一方、本システムは吸収液をスプレノズル１６
で微細に噴霧するためのポンプ動力が大きいこと、液の
飛沫同伴があることなどの短所もある。湿式排煙脱硫装
置の経済性を向上させるためにはポンプ動力の低減を図
り設備費、運転費を低減することが効果的であるが、そ
れには、吸収塔１２内での硫黄酸化物とスプレされた吸
収液の反応性を高めることが必要である。
しており、他の気液接触方式である濡れ壁方式、液中バ
ブリング方式、充填塔方式に比べてガスの圧力損失が少
ないこと、硫黄酸化物の吸収とともにばいじんの捕集を
効率良く行えること、吸収液中に石膏が析出するが、構
造が簡素であるため閉塞の可能性が低いことなどの長所
がある。一方、本システムは吸収液をスプレノズル１６
で微細に噴霧するためのポンプ動力が大きいこと、液の
飛沫同伴があることなどの短所もある。湿式排煙脱硫装
置の経済性を向上させるためにはポンプ動力の低減を図
り設備費、運転費を低減することが効果的であるが、そ
れには、吸収塔１２内での硫黄酸化物とスプレされた吸
収液の反応性を高めることが必要である。
【０００５】排ガス中の硫黄酸化物とスプレされた吸収
液の反応課程をミクロ的に考えた場合、ガスと液との境
界においてガス側では気体境膜での硫黄酸化物の拡散が
吸収速度に影響を及ぼし、液側では液境膜での拡散が吸
収速度に影響を及ぼす。ガスと液との境界での硫黄酸化
物の吸収液への吸収反応の中で液側での吸収速度は強ア
ルカリである程、増加させることが可能であるが、その
ためには吸収剤として、石灰石よりも高価な苛性ソーダ
（ＮａＯＨ）などの薬品を使用するか、あるいは石灰石
を多量に使用すれば良いが、吸収剤の費用が増加するた
め好ましくない。
液の反応課程をミクロ的に考えた場合、ガスと液との境
界においてガス側では気体境膜での硫黄酸化物の拡散が
吸収速度に影響を及ぼし、液側では液境膜での拡散が吸
収速度に影響を及ぼす。ガスと液との境界での硫黄酸化
物の吸収液への吸収反応の中で液側での吸収速度は強ア
ルカリである程、増加させることが可能であるが、その
ためには吸収剤として、石灰石よりも高価な苛性ソーダ
（ＮａＯＨ）などの薬品を使用するか、あるいは石灰石
を多量に使用すれば良いが、吸収剤の費用が増加するた
め好ましくない。
【０００６】一方、ガスと液との境界でのガス側におい
ては、気液接触部のガス流速を高めれば、ガス側の硫黄
酸化物の拡散が高まり、硫黄酸化物の吸収液への吸収速
度が増加することが分かってきた。また、気液接触部の
ガス流速を増加させれば、吸収塔断面積は小さくなるた
め、吸収塔１２をコンパクトにでき設備費が低減でき
る。しかしながら、気液接触部のガス流速を高めた場
合、吸収液の飛沫同伴が増大し、吸収塔１２内のミスト
エリミネータ２０の負荷が高まってミストを除去しきれ
ず、吸収液が吸収塔１２外に飛散する問題がある。
ては、気液接触部のガス流速を高めれば、ガス側の硫黄
酸化物の拡散が高まり、硫黄酸化物の吸収液への吸収速
度が増加することが分かってきた。また、気液接触部の
ガス流速を増加させれば、吸収塔断面積は小さくなるた
め、吸収塔１２をコンパクトにでき設備費が低減でき
る。しかしながら、気液接触部のガス流速を高めた場
合、吸収液の飛沫同伴が増大し、吸収塔１２内のミスト
エリミネータ２０の負荷が高まってミストを除去しきれ
ず、吸収液が吸収塔１２外に飛散する問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、排ガス中の硫黄酸化物の吸収液への吸収速度を増加
させるために気液接触部のガス流速を増加させた場合、
ミスト（微小液滴）の飛散が増加してミストエリミネー
タの負荷が高まり、さらには吸収塔外へ吸収液ミストが
飛散する問題があった。本発明の目的は、気液接触部の
ガス流速を増加させた場合でも、吸収液ミストの飛散を
増加させない吸収塔構造を備えた湿式排煙脱硫装置を提
供することである。
て、排ガス中の硫黄酸化物の吸収液への吸収速度を増加
させるために気液接触部のガス流速を増加させた場合、
ミスト（微小液滴）の飛散が増加してミストエリミネー
タの負荷が高まり、さらには吸収塔外へ吸収液ミストが
飛散する問題があった。本発明の目的は、気液接触部の
ガス流速を増加させた場合でも、吸収液ミストの飛散を
増加させない吸収塔構造を備えた湿式排煙脱硫装置を提
供することである。
【０００８】
【課題を解決するため手段】本発明の上記目的は、次の
構成によって解決される。すなわち、排ガス入口部から
導入する排ガス中の硫黄酸化物を吸収させるための脱硫
剤含有吸収液を多段のスプレノズルから噴霧するスプレ
部を備え、排ガス出口部から浄化ガスを排出する吸収塔
と該吸収塔の下部に設けられた吸収液タンクとスプレ部
に吸収液タンクから吸収液を循環供給する循環系統を備
えた湿式排煙脱硫装置において、吸収塔は、間口が比較
的狭くなっている排ガス入口部から排ガス出口部に向け
て排ガスが鉛直でない方向に流れるガス流路を備え、ス
プレ部を吸収塔の排ガス入口部にのみ配置し、ミストエ
リミネータを排ガス出口部に配置し、吸収液タンク上方
に位置するガス流路の鉛直方向断面積を排ガス入口部の
ガス流路の鉛直方向断面積より大きくし、吸収液タンク
は、排ガス入口部の後流側であって、排ガス出口部の前
流側の吸収塔下部に配置し、排ガス入口部と排ガス出口
部を備えた吸収塔は吸収液タンクにより支持された自立
型構造からなる湿式排煙脱硫装置である。
構成によって解決される。すなわち、排ガス入口部から
導入する排ガス中の硫黄酸化物を吸収させるための脱硫
剤含有吸収液を多段のスプレノズルから噴霧するスプレ
部を備え、排ガス出口部から浄化ガスを排出する吸収塔
と該吸収塔の下部に設けられた吸収液タンクとスプレ部
に吸収液タンクから吸収液を循環供給する循環系統を備
えた湿式排煙脱硫装置において、吸収塔は、間口が比較
的狭くなっている排ガス入口部から排ガス出口部に向け
て排ガスが鉛直でない方向に流れるガス流路を備え、ス
プレ部を吸収塔の排ガス入口部にのみ配置し、ミストエ
リミネータを排ガス出口部に配置し、吸収液タンク上方
に位置するガス流路の鉛直方向断面積を排ガス入口部の
ガス流路の鉛直方向断面積より大きくし、吸収液タンク
は、排ガス入口部の後流側であって、排ガス出口部の前
流側の吸収塔下部に配置し、排ガス入口部と排ガス出口
部を備えた吸収塔は吸収液タンクにより支持された自立
型構造からなる湿式排煙脱硫装置である。
【０００９】また、スプレ部での吸収液のスプレ方向を
ガス流れに対して向流、並流または向流と並流の組み合
わせとすることができる。さらに、排ガス入口部の部を
傾斜状の底部とすることができる。
ガス流れに対して向流、並流または向流と並流の組み合
わせとすることができる。さらに、排ガス入口部の部を
傾斜状の底部とすることができる。
【００１０】
【作用】吸収塔の高ガス流速域で効率良く気液接触させ
た後、後流に比較的低いガス流速域を設けることにより
高ガス流速域で気液接触された際に、吸収液ミストがガ
ス流に同伴して後流側に飛散しても、低ガス流速域で吸
収液ミストの一部が重力落下して、吸収塔下部に設けた
吸収液タンクに回収されるため、吸収塔出口側に設けて
いるミストエリミネータのミスト負荷は従来と同等にな
るため、吸収塔外へのミスト飛散が増加する恐れがな
い。また、本発明を横型吸収塔方式の湿式排煙脱硫装置
に適用することにより、塔高を高くする必要がなく、さ
らに、それが自立型構造であれば、設備コストの低減が
図れる。
た後、後流に比較的低いガス流速域を設けることにより
高ガス流速域で気液接触された際に、吸収液ミストがガ
ス流に同伴して後流側に飛散しても、低ガス流速域で吸
収液ミストの一部が重力落下して、吸収塔下部に設けた
吸収液タンクに回収されるため、吸収塔出口側に設けて
いるミストエリミネータのミスト負荷は従来と同等にな
るため、吸収塔外へのミスト飛散が増加する恐れがな
い。また、本発明を横型吸収塔方式の湿式排煙脱硫装置
に適用することにより、塔高を高くする必要がなく、さ
らに、それが自立型構造であれば、設備コストの低減が
図れる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図面と共に説明する。本
発明の実施例の湿式排煙脱硫装置で使用する吸収塔の概
略構造図を図１に示す。吸収塔構造は特に堅型にこだわ
る必要はなく、本実施例の吸収塔は排ガス１が吸収塔２
内に水平方向から導入され、水平方向に排出される形式
の、いわゆる横型吸収塔である。吸収塔２はその側壁に
設けられたボイラ排ガス１入口部に吸収液のスプレノズ
ル６を設け、このスプレノズル６に循環ライン５から吸
収液を供給する。吸収塔２の入口部は間口が狭く、高ガ
ス流速域であるため、ここに吸収液を噴霧することによ
り、排ガス中の硫黄酸化物と吸収液の気液接触が効率良
く行われ、排ガス中の硫黄酸化物の除去が効果的に行わ
れる。硫黄酸化物を吸収した吸収液は吸収塔２のタンク
部において、吸収塔２の下部に空気吹込みライン７を通
して吹き込 まれる空気中の酸素により酸化され、前記の
反応が進行し、石膏（硫酸カルシウム）を生成する。
発明の実施例の湿式排煙脱硫装置で使用する吸収塔の概
略構造図を図１に示す。吸収塔構造は特に堅型にこだわ
る必要はなく、本実施例の吸収塔は排ガス１が吸収塔２
内に水平方向から導入され、水平方向に排出される形式
の、いわゆる横型吸収塔である。吸収塔２はその側壁に
設けられたボイラ排ガス１入口部に吸収液のスプレノズ
ル６を設け、このスプレノズル６に循環ライン５から吸
収液を供給する。吸収塔２の入口部は間口が狭く、高ガ
ス流速域であるため、ここに吸収液を噴霧することによ
り、排ガス中の硫黄酸化物と吸収液の気液接触が効率良
く行われ、排ガス中の硫黄酸化物の除去が効果的に行わ
れる。硫黄酸化物を吸収した吸収液は吸収塔２のタンク
部において、吸収塔２の下部に空気吹込みライン７を通
して吹き込 まれる空気中の酸素により酸化され、前記の
反応が進行し、石膏（硫酸カルシウム）を生成する。
【００１２】図１の例は吸収塔２が吸収塔２の水平式の
排ガス入口部において、循環ライン５から吸収液がスプ
レノズル６に供給され、該ノズル６から吸収液が噴霧さ
れる。この噴霧吸収液とボイラ排ガス１は吸収塔２の間
口の狭い入口部において高流速で気液接触され、気液接
触後のガス流速が比較的低くなるように塔断面積が広げ
られた吸収塔２内の領域で飛散ミストは吸収塔２下部の
液溜部に重力落下される。その結果、吸収塔２出口部に
設置した水平流用のミストエリミネータ１０の入口ミス
ト量を低減し、吸収塔２の外に飛散するミストを極力低
減させることができる。
排ガス入口部において、循環ライン５から吸収液がスプ
レノズル６に供給され、該ノズル６から吸収液が噴霧さ
れる。この噴霧吸収液とボイラ排ガス１は吸収塔２の間
口の狭い入口部において高流速で気液接触され、気液接
触後のガス流速が比較的低くなるように塔断面積が広げ
られた吸収塔２内の領域で飛散ミストは吸収塔２下部の
液溜部に重力落下される。その結果、吸収塔２出口部に
設置した水平流用のミストエリミネータ１０の入口ミス
ト量を低減し、吸収塔２の外に飛散するミストを極力低
減させることができる。
【００１３】また、図示の例はスプレノズル６の吸収液
の噴霧方向は排ガス流に対して排ガス流の上流側が並流
としてその下流側は向流とすることで、排ガス流の上流
側ではエゼクタ効果により、吸収液の適切な噴霧速度と
排ガスの適切な流速により排ガスが整流されて導入され
る。また、スプレノズル６の吸収液の噴霧方向を排ガス
流に対して排ガス流の下流側で向流とすることで、噴霧
吸収液滴がスプレ部より後流側に配置されているダクト
や機器を腐食することを防止する効果がある。また、上
記した問題点がない場合は、吸収液の噴霧方向と排ガス
流の方向は向流または並流のみとすることもできる。
の噴霧方向は排ガス流に対して排ガス流の上流側が並流
としてその下流側は向流とすることで、排ガス流の上流
側ではエゼクタ効果により、吸収液の適切な噴霧速度と
排ガスの適切な流速により排ガスが整流されて導入され
る。また、スプレノズル６の吸収液の噴霧方向を排ガス
流に対して排ガス流の下流側で向流とすることで、噴霧
吸収液滴がスプレ部より後流側に配置されているダクト
や機器を腐食することを防止する効果がある。また、上
記した問題点がない場合は、吸収液の噴霧方向と排ガス
流の方向は向流または並流のみとすることもできる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば吸収塔スプレ部のガス流
速を上げても、飛散ミスト量は増加しないため、現状の
ミストエリミネータで飛散ミストの除去を行える。ま
た、吸収塔スプレ部のガス流速を増加させることによ
り、吸収塔スプレ部をコンパクトにでき、さらに排ガス
入口部と排ガス出口部を備えた吸収塔は吸収液タンクに
より支持された自立型構造とすることにより、排煙脱硫
装置の設備費を低減できる効果がある。
速を上げても、飛散ミスト量は増加しないため、現状の
ミストエリミネータで飛散ミストの除去を行える。ま
た、吸収塔スプレ部のガス流速を増加させることによ
り、吸収塔スプレ部をコンパクトにでき、さらに排ガス
入口部と排ガス出口部を備えた吸収塔は吸収液タンクに
より支持された自立型構造とすることにより、排煙脱硫
装置の設備費を低減できる効果がある。
【図１】 本発明の一実施例になる湿式排煙脱硫装置の
吸収塔の概略構造図。
吸収塔の概略構造図。
【図２】 従来の湿式排煙脱硫装置の吸収塔を示す構造
図である。
図である。
１…排ガス、２…吸収塔、３…石灰石供給ライン、５…
循環ライン、６…スプレノズル、７…空気吹込みライ
ン、１０…ミストエリミネータ
循環ライン、６…スプレノズル、７…空気吹込みライ
ン、１０…ミストエリミネータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 野澤 滋
広島県呉市宝町６番９号 バブコック日
立株式会社 呉工場内
(56)参考文献 特開 昭55−116424（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−193625（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−134421（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭61−71230（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】 排ガス入口部から導入する排ガス中の硫
黄酸化物を吸収させるための脱硫剤含有吸収液を多段の
スプレノズルから噴霧するスプレ部を備え、排ガス出口
部から浄化ガスを排出する吸収塔と該吸収塔の下部に設
けられた吸収液タンクとスプレ部に吸収液タンクから吸
収液を循環供給する循環系統を備えた湿式排煙脱硫装置
において、 吸収塔は、間口が比較的狭くなっている排ガス入口部か
ら排ガス出口部に向けて排ガスが鉛直でない方向に流れ
るガス流路を備え、スプレ部を吸収塔の排ガス入口部に
のみ配置し、ミストエリミネータを排ガス出口部に配置
し、吸収液タンク上方に位置するガス流路の鉛直方向断
面積を排ガス入口部のガス流路の鉛直方向断面積より大
きくし、 吸収液タンクは、排ガス入口部の後流側であって、排ガ
ス出口部の前流側の吸収塔下部に配置し、 排ガス入口部と排ガス出口部を備えた吸収塔は吸収液タ
ンクにより支持された自立型構造からなる ことを特徴と
する湿式排煙脱硫装置。 - 【請求項２】 スプレ部での吸収液のスプレ方向をガス
流れに対して向流、並流または向流と並流の組み合わせ
とすることを特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫装
置。 - 【請求項３】 排ガス入口部の後部を傾斜状の底部とす
ることを特徴とする請求項１又は２記載の湿式排煙脱硫
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18049493A JP3498803B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 湿式排煙脱硫装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18049493A JP3498803B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 湿式排煙脱硫装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002369541A Division JP2003210935A (ja) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | 湿式排煙脱硫装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731838A JPH0731838A (ja) | 1995-02-03 |
| JP3498803B2 true JP3498803B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=16084225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18049493A Expired - Fee Related JP3498803B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 湿式排煙脱硫装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3498803B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104968838A (zh) | 2013-04-12 | 2015-10-07 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 用于蚀刻含有铜和钛的多层膜的液体组合物、和使用该组合物的蚀刻方法、多层膜配线的制造方法、基板 |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP18049493A patent/JP3498803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0731838A (ja) | 1995-02-03 |
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