JP3713569B2

JP3713569B2 - 気固接触装置

Info

Publication number: JP3713569B2
Application number: JP30645598A
Authority: JP
Inventors: 正義市来; 和宏矢野; 通孝古林
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2018-10-28
Also published as: JP2000126536A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸着剤による排ガス中の有害物質の除去などを目的として、粒状物の移動層と気体とを接触させて物質移動や熱移動を行うための移動層式気固接触装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の移動層式気固接触装置を図７および図８に示す。
【０００３】
図７に示す気固接触装置(41)は、直向式と称されているもので、上部ホッパー(42)から供給された粒状物(S) が、周壁に入口ルーバー(44)および出口ルーバー(45)が対向状に設けられた垂直平行壁(43)間を下方に移動して下部ホッパー(46)に至り、この間に、入口ルーバー(44)から導入された気体(G) がクロスフロー（十字流）で粒状物(S) と接触して出口ルーバー(45)から排出されるものである。
【０００４】
図８に示す気固接触装置(51)は、向流式と称されているもので、上部ホッパー(52)から供給された粒状物(S) が、直胴部(53)を下方に移動して下部ホッパー(54)に至るとともに、下部ホッパー(54)の下方から導入された気体(G) が、直胴部(53)と下部ホッパー(54)との境界部分に設けられたスリット(56)付き仕切り板(55)を上向きに通過して直胴部(53)上方から排出され、この間に、気体(G) と粒状物(S) とがカウンターフロー（対向流）で接触するものである。下部ホッパー(54)から排出された粒状物(S) は、一旦、保持板(57)上に貯留され、掻き出し板(58)により掻き出されて回収容器(59)に蓄えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の気固直向式接触装置では、導入される気体(G) が、例えば焼却場の排ガスのように多くのダストを含んでいる場合、入口ルーバー(44)上端部近くにおいてダストを捕集した粒状物(S) は、垂直平行壁(43)下端から排出されるまでダストを溜め込んだまま下方に移動し、時間経過に従い捕集ダストの堆積量が増加してそれに伴う圧力損失の増大や圧力損失分布に伴う気体の偏流が起きるという問題があった。
【０００６】
また、上記従来の気固向流式接触装置では、排ガスが仕切り板(55)のスリット(56)のみから導入されるため、スリット(56)近傍での排ガスの流速が高くなり、圧力損失が大きくなるという問題があり、また、ガス流入用スリット(56)が下部ホッパー(54)の上方にあるため、ホッパー(54)内の粒状物(S) が排ガス(G) と接触せずに有効に利用されないという問題や、スリット(56)が排ガス通路断面に対して偏っているため、粒状物(S) が排ガス(G) と一様に接触しないという問題もあった。さらに、この気固向流式接触装置では、保持板(57)は平板であるため、保持板(57)を通過させて排ガスを導入することができず、また、保持板(57)と掻き出し板(58)との間に粒状物(S) が挟まれて、粒状物(S) の掻き出しがスムーズに行えないという問題もあった。
【０００７】
この発明の目的は、気体の圧力損失を低減しかつその偏流を抑制するとともに、ホッパー内部にある粒状物を有効に利用して気体と効率よく接触させることが可能な気固接触装置を提供することにある。
【０００８】
また、この発明の他の目的は、保持板および掻き出し板を改良することにより、粒状物と気体とを効率よく接触させるとともに、粒状物の掻き出しをスムーズに行うことが可能な気固接触装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による気固接触装置は、粒状物を下方に送るホッパーの角錐状または円錐状周壁に、気体導入用ルーバーが設けられており、ホッパーの外方から内部を上向きに気体が流される気固接触装置であって、ホッパーから排出された粒状物を一時的に載置して貯留する粒状物保持台と、粒状物保持台上の粒状物を取り除くための排除装置とを備えており、粒状物保持台は、粒状物が落下しない程度の間隙をおいて平行に配置された複数の板状体からなり、排除装置は、粒状物保持台上を移動する板状の移動体の下面に、粒状物保持台の隣り合う板状体間の間隙に挟まった粒状物を排出するための突起が設けられたものである。
【００１０】
第１の発明による気固接触装置では、ルーバーを構成する羽根の水平面となす角が、粒状物の安息角より大きくなされていることが好ましい。このようにすると、ホッパー内での粒状物の停滞およびホッパー外部への粒状物の漏れが防止され、効率よく粒状物の充填層を移動させることができる。
【００１１】
第２の発明による気固接触装置は、粒状物を下方に送るホッパーと、ホッパーから排出された粒状物を一時的に載置して貯留する粒状物保持台と、粒状物保持台上の粒状物を取り除くための排除装置とを備え、粒状物保持台に、気体を上向きに通過させる通路が設けられ、同台の下方から上向きに気体が流されており、粒状物保持台は、粒状物が落下しない程度の間隙をおいて平行に配置された複数の板状体を備え、排除装置は、粒状物保持台上を移動する板状の移動体の下面に、粒状物保持台の隣り合う板状体間の間隙に挟まった粒状物を排出するための突起が設けられたものである。
【００１２】
上記第１および第２の発明による気固接触装置において、粒状物保持台の面積は、気体と接触する粒状物の量を確保できる大きさとされ、ホッパーの下端開口は、粒状物保持台の面積より若干小さくされる。
【００１３】
板状体間の間隙は、気体通路となるもので、この間隙を大きくすることにより、気体通路入口の断面を大きく取ることができる。板状体の大きさは、例えば、幅が板状体間の間隙の１／２〜略同程度、高さが板状体間の間隙の数倍とされるが、特に限定されるものではない。
【００１４】
突起の粒状物との接触面は、粒状物を斜め上向きに押すように３０°以下程度の角度だけ傾斜させられていることが好ましい。
【００１５】
第１の発明の気固接触装置によると、ホッパーの外方から上向きに流された気体は、ホッパーおよびこの上の直胴部にある粒状物と接触して、粒状物の流れと対向して流れ、ホッパー内でダストを捕集した粒状物は、速やかにホッパーの下端開口から排出される。ルーバーは、直胴部の気体通路断面に対して均等に気体が上昇するように設けられ、これにより、気体の流れが均等化される。また、ルーバーの桟を多くすることにより、気体通路入口の断面を大きく取ることもできる。また、隣り合う板状体間の各間隙に粒状物が噛み込んだ場合でも、突起によって容易に取り除くことができ、粒状物の停滞を防ぐことができる。
第２の発明の気固接触装置によると、粒状物保持台の下方から上向きに流された気体は、ホッパーおよびこの上の直胴部にある粒状物と接触して、粒状物の流れと対向して流れ、ダストを捕集した粒状物は、速やかに保持台上から排出される。気体通路は、直胴部断面に対して均等に気体が上昇するように設けられ、これにより、気体の流れが均等化される。また、隣り合う板状体間の各間隙に粒状物が噛み込んだ場合でも、突起によって容易に取り除くことができ、粒状物の停滞を防ぐことができる。
上記第１および第２の発明において、気体および固体は限定されるものではないが、例えば、粒状物は、気体中のある成分の捕集特性をもった吸着剤、活性炭または化学反応に寄与する触媒のうちのいずれかとされ、気体は、ごみや産業廃棄物などの焼却炉から出る排ガスとされる。
【００１６】
また、上記第１および第２の発明において、ホッパー上方に、このホッパーに粒状物を供給するためのホッパーが設けられていることが好ましい。このようにすると、粒状物は、上部のホッパーにより供給量が調整されて、下部のホッパーとの間の直胴部を重力によって順次落下し、下部のホッパーから排除装置の駆動頻度により排出量が調整され、接触する粒状物と気体に見合った速度で移動させられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１８】
第１の発明による気固接触装置(1) は、図１に示すように、垂直角筒状のケーシング(2) と、ケーシング(2) 内上端部近くに配置された粒状物供給用上部ホッパー(3) と、ケーシング(2) 内下方に配置された粒状物排出用下部ホッパー(4) と、上部ホッパー(3) と下部ホッパー(4) との間にあって粒状物(S) の充填層を形成する直胴部(5) と、ケーシング(2) の下端開口下方に配置されて下部ホッパー(4) から排出される粒状物(S) を一時的に載置して貯留する保持台(6) と、保持台(6) 上の粒状物(S) を取り除くための排除装置(7) と、排除装置(7) によって排出された粒状物(S) を蓄える回収容器(8) とを備えている。
【００１９】
下部ホッパー(4) は、上広がりの角錐状部分(4a)と、これの下端に連なる角筒状部分(4b)とよりなり、角錐状部分(4a)には、多数の斜め状の羽根(9a)により構成された気体導入用ルーバー(9) が設けられている。ルーバー(9) の羽根(9a)は、直胴部(5) 断面に対して均等に気体(G) が上昇するように、下部ホッパー(4) の垂直中心軸に対して対称状に配置されている。
【００２０】
ケーシング(2) には、下部ホッパー(4) の角錐状部分(4a)の下方位置に気体入口(10)が設けられ、直胴部(5) の上方位置に気体出口(11)が設けられており、気体入口(10)から導入された気体は、ルーバー(9) から下部ホッパー(4) に流入し、下部ホッパー(4) および直胴部(5) にある粒状物(S) と接触して、粒状物(S) の流れと対向して流れる。
【００２１】
上部ホッパー(3) から供給された粒状物(S) は、直胴部(5) および下部ホッパー(4) 内を落下し、下部ホッパー(4) 内でダストを捕集した粒状物(S) は、速やかに下部ホッパー(4) の下端開口から排出される。
【００２２】
第２の発明による気固接触装置(21)は、図２に示すように、垂直角筒状のケーシング(22)と、ケーシング(22)内上端部近くに配置された粒状物供給用上部ホッパー(23)と、ケーシング(22)内下方に配置された粒状物排出用下部ホッパー(24)と、上部ホッパー(23)と下部ホッパー(24)との間にあって粒状物(S) の充填層を形成する直胴部(25)と、ケーシング(22)の下端開口下方に配置されて下部ホッパー(24)から排出される粒状物(S) を一時的に載置して貯留する保持台(26)と、保持台(26)上の粒状物(S) を取り除くための排除装置(27)と、排除装置(27)によって排出された粒状物(S) を蓄える回収容器(28)とを備えている。
【００２３】
ケーシング(22)には、保持台(26)と回収容器(28)との間に気体入口(29)が設けられ、直胴部(25)の上方位置に気体出口(30)が設けられている。
【００２４】
以下に、図３から図６までを参照して、下部ホッパー(24)、保持台(26)および排除装置(27)について詳述する。以下の説明において、前とは、図３、図４および図６の右をいい、後とは、同図の左をいうものとし、左右は前方に向かっていうものとする。
【００２５】
下部ホッパー(24)は、上広がりの角錐状であり、従来のものに比べて、角錐状部分の傾斜が緩くかつ大きい排出口(24a) を有している。
【００２６】
保持台(26)は、粒状物(S) が落下しない程度の間隙(32)をおいて左右に平行に配置された複数の板状体(31)からなる簀の子状のものとされており、左右に隣り合う板状体(31)間の間隙(32)が、気体通路となされている。保持台(26)の面積は、下部ホッパー(24)の排出口(24a) より若干大きく、保持台(26)と下部ホッパー(24)の排出口(24a) との間には、粒状物(S) が滞留する空間が確保されている。粒状物(S) は、この保持台(26)上で安息角を形成して静止し、これにより、粒状物(S) の漏出が起こらないようになっている。気体入口(29)から導入された気体(G) は、保持台(26)の通路(32)から下部ホッパー(24)に流入し、保持台(26)上、下部ホッパー(24)および直胴部(25)にある粒状物(S) と接触して、粒状物(S) の流れと対向して流れる。
【００２７】
排除装置(27)は、粒状物保持台(26)上面と下部ホッパー(24)の排出口(24a) との間を前後移動する平板状の移動体(33)を有しており、移動体(33)の下面には、隣り合う板状体(31)間の間隙に挟まった粒状物(S) を排出するための複数の突起(34)が左右に平行状に設けられている。移動体(33)は、流体圧シリンダーなどの適宜な駆動手段により、間欠的または連続的に前後移動させられる。各突起(34)は、図６に拡大して示すように、左右から見て下広がりの台形板状であり、突起(34)が粒状物(S) と接触する前面(34a) は、粒状物(S) が斜め上向きに押されるように前下がりに傾斜させられている。各突起(34)は、図５に示すように、保持台(26)の左右に隣り合う板状体(31)間の間隙(32)内に上端部を除いて入り込んでおり、したがって、移動体(33)が前方に移動するのに伴って、保持台(26)上の粒状物(S) は、前方に掻き出される。なお、突起(34)の粒状物(S) との接触面(34a) が垂直面となす角度は、０°より大きく３０°以下であることが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
第１の発明の気固接触装置によると、気体と粒状物とが対向流で流れ、気体と接触した後の粒状物はホッパー下端開口から排出されるので、気体中にダストが含まれている場合でも、ダストを捕集した粒状物が速やかに排出され、ダスト堆積による圧力損失の増加および圧力損失分布の偏りが生じることなく、したがって、気体の偏流が生じることもない。また、気体は、従来は有効に機能していなかったホッパー内の粒状物とも接触するので、気固接触効率が向上する。さらに、ルーバーが直胴部断面に対して均等に気体が上昇するように設けられることにより、気体の流れが均等化され、偏流が抑制されて、気固接触効率がより一層向上する。また、気体通路入口の断面を大きく取ることも可能であるので、装置全体の圧力損失をより低く抑えることもできる。
【００２９】
第２の発明の気固接触装置によると、気体と粒状物とが対向流で流れ、気体と接触した後の粒状物は保持台上から排出されるので、気体中にダストが含まれている場合でも、ダストを捕集した粒状物が速やかに排出され、ダスト堆積による圧力損失の増加および圧力損失分布の偏りが生じることなく、したがって、気体の偏流が生じることもない。また、気体は、従来は有効に機能していなかったホッパー内の粒状物とも接触するので、気固接触効率が向上する。さらに、気体通路が直胴部断面に対して均等に気体が上昇するように設けられることにより、気体の流れが均等化され、偏流が抑制されて、気固接触効率がより一層向上する。また、気体通路入口の断面を大きく取ることも可能であるので、装置全体の圧力損失をより低く抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明による気固接触装置を概略的に示す側面図である。
【図２】第２の発明による気固接触装置を概略的に示す側面図である。
【図３】同装置の要部の拡大斜視図である。
【図４】同装置の排除装置の作用を示す拡大斜視図である。
【図５】同装置の要部の正面図である。
【図６】排除装置の要部の拡大斜視図である。
【図７】従来の気固接触装置の一例を概略的に示す側面図である。
【図８】従来の気固接触装置の他の例を概略的に示す側面図である。
【符号の説明】
(1)(21) 気固接触装置
(3)(23) 上部ホッパー
(4)(24) 下部ホッパー
(6)(26) 粒状物保持台
(7)(27) 排除装置
(9) ルーバー
(9a) 羽根
(31) 板状体
(32) 間隙（気体通路）
(33) 移動体
(34) 突起
(34a) 前面（粒状物接触面）
(S) 粒状物
(G) 気体

Claims

粒状物(S) を下方に送るホッパー(4) の角錐状または円錐状周壁(4a)に、気体導入用ルーバー(9) が設けられており、ホッパー(4) の外方から内部を上向きに気体(G) が流される気固接触装置であって、ホッパー (4) から排出された粒状物 (S) を一時的に載置して貯留する粒状物保持台 (6) と、粒状物保持台 (6) 上の粒状物 (S) を取り除くための排除装置 (7) とを備えており、粒状物保持台 (6) は、粒状物 (S) が落下しない程度の間隙 (32) をおいて平行に配置された複数の板状体 (31) からなり、排除装置 (7) は、粒状物保持台 (6) 上を移動する板状の移動体 (33) の下面に、粒状物保持台 (6) の隣り合う板状体 (31) 間の間隙に挟まった粒状物 (S) を排出するための突起 (34) が設けられたものである気固接触装置。
ルーバー(9) を構成する羽根(9a)の水平面となす角が、粒状物(S) の安息角より大きくなされている請求項１記載の気固接触装置。
粒状物 (S) を下方に送るホッパー (24) と、ホッパー (24) から排出された粒状物 (S) を一時的に載置して貯留する粒状物保持台 (26) と、粒状物保持台 (26) 上の粒状物 (S) を取り除くための排除装置 (27) とを備え、粒状物保持台 (26) に、気体 (G) を上向きに通過させる通路 (32) が設けられ、同台 (26) の下方から上向きに気体 (G) が流されており、粒状物保持台 (26) は、粒状物 (S) が落下しない程度の間隙 (32) をおいて平行に配置された複数の板状体 (31) を備え、排除装置 (27) は、粒状物保持台 (26) 上を移動する板状の移動体 (33) の下面に、粒状物保持台 (26) の隣り合う板状体 (31) 間の間隙に挟まった粒状物 (S) を排出するための突起 (34) が設けられたものである気固接触装置。
突起(34)の粒状物(S) との接触面(34a) が、粒状物(S) を斜め上向きに押すように傾斜させられている請求項1 〜 3 いずれか 1 項記載の気固接触装置。