JP5356307B2 - 排煙処理装置 - Google Patents
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Description
この構成により、回転フィルタに捕捉された液分及び粉塵は、回転フィルタの回転により得られる遠心力によって筒体の内周面に飛ばされ、自重により下方に流下する。
したがって、特許文献2に開示された技術は、装置構成が複雑であるとともに、粘性が高いタールを捕捉する際、回転フィルタから払い落とすことが難しく、耐久性が低下し、連続して運転可能な時間が短くなるという問題点があった。
このように、排煙から分離された液分は、液滴の粒径が大きいほど、外筒の壁面をつたって下方に流下しやすくなる。したがって、排煙から分離された液分は充填材内部を通過する過程でその粒径が増大し、外筒の内壁をつたって流下し、外筒底部に蓄積する。この底部に蓄積した液分を液分排出管で抜き取ることにより液分が燃料として回収される。そして、液分が連続的に排出されることにより、本発明の排煙処理装置は長時間連続して運転することができる。
このように、本発明の排煙処理装置において、衝突グリッド、衝突板を充填材の外周側に設けられた構成とすると、充填材から飛散した液滴の粒径をさらに増大させることができる。充填材を透過して飛散した液分は、外筒の内壁と充填材との間に配設された衝突グリッドに衝突し、さらに外周方向へ透過する。また、充填材及び衝突グリッドを透過した液分は衝突板に衝突することにより、さらに凝集し、液滴をさらに増大させることができる。
このとき、前記外筒の内壁と前記充填材の間には、前記排煙が流れる方向を調整する整流板が、更に配設されてなるように構成すると好適である。このように、整流板を設けることにより、液滴が衝突板に対してより高速で衝突するように制御することができるため、さらに効率的に液分を分離することができる。
本発明の排煙処理装置において、充填材は回転式排煙導入管を軸として、一体となって回転する。したがって回転式排煙導入管の回転時、充填材には遠心力が作用するが、回転式排煙導入管を軸とした平面視軸対称の充填材保持枠を備えることにより、充填材が保持され、充填材が径方向外側に移動するのを防止することができる。
また、充填材保持枠は回転式排煙導入管に接合された支持部によって支持されているため、回転式排煙導入管と一体となって回転することができる。
このように、微小固体を多数備えた充填材が充填材保持網の内部に収納されることにより、回転式排煙導入管が回転して遠心力が加わった場合であっても微小固体が飛散することがない。また、充填材として微小固体の集合体を用いることにより、その表面積が増大し、排煙から分離された微粒子及び液分が衝突する面積が大きくなるため、より効率よく排煙中の液分を凝集させることができる。
このように本発明の排煙処理装置は、その内部上方を「粘着性物質結合領域」、内部下方を「気液分離領域」に二分する気液分離板を備える構成とすると良い。そして、気液分離板には外筒下方に延設されるサイフォンが配設される。気液分離板にサイフォンを設けることにより、「気液分離領域」の内部における乱気流の発生を防止し、気液分離効果を高めることができる。また、サイフォンを備えた構成とすることで、排煙を流入させるために用いられる送風機によって、装置内部の圧力が低下するのを抑制することができる。
このように、気液分離板の縁端と外筒の内壁の間に間隙を設けることにより、気液分離領域の上方に区画された粘着性物質結合領域において凝集した液分が流下しても、気液分離板上に堆積することがない。その結果、液分が気液分離板の下方に区画された気液分離領域に速やかに流下するので、気液分離板上に液分が蓄積して固化することがなく、長時間連続して運転することが可能となる。
このように、排煙導入管及びガス排出管が、外筒に対して傾斜して配設され、且つ外筒との接続部がそれぞれ開口部に対して低くなっているため、排煙中又は処理後のガス中に含まれた水等の液分が外筒内部に流入する構成となっている。排煙導入管及びガス排出管を水平に接続すると液分が排煙導入管及びガス排出管の内部で滞留する可能性があるが、排煙導入管及びガス排出管を傾斜して接続することにより、液分の滞留を防止することができる。
このように、外筒を複数部分に分割し、外筒の一部分を開閉できる構成とすると、回転構造体や、衝突グリッド等、外筒の内部に収納されている部材の洗浄や保守作業を容易に行うことができる。
このように、排煙処理装置内において特に液分が蓄積しやすい箇所に液分を溶解させる機構を備えることにより、内部の洗浄作業をより簡単に行うことができ、長時間安定して作動させることができる。
また、本発明の排煙処理装置では、排煙に含まれる粘着性の微粒子を凝集させて、装置内で凝集した液分を流下させる構成であるため、フィルタで微粒子を濾過する装置等とは異なり目詰まりしにくく、長時間の連続運転が可能な排煙処理装置を提供することができる。
さらにまた、排煙中に存在する液分が外筒の底部に蓄積するため、その液分を燃料として回収可能な排煙処理装置を提供することができる。
排煙処理装置100は、略鉛直方向を軸方向とした外筒10と、その内部に配設される回転構造体20を備えている。外筒10には、排煙導入管11と、ガス排出管13と、液分排出管14とが接続されている。外筒10には、その内部に配設される回転構造体20の回転軸となる回転式排煙導入管21を軸支する導入管回転軸受12と、回転式排煙導入管21に接続されるシャフト26を軸支するシャフト回転軸受15が配設されており、その内部が密閉できる構成である。
そして、外筒上部10aと外筒下部10bに分割し、回転構造体20(図2参照)や整流板41、衝突グリッド42、衝突板43(図6参照)を取り外すことにより、排煙処理装置100内の調整、洗浄を容易に行うことができる。
外筒10の材質は、セメント、煉瓦、金属などを用いることができるが、機械的強度、耐候性、耐食性、耐熱性等が高いものを用いるのが好ましい。したがって、ステンレス鋼が好適に用いられる。
また、凸部10cの上方は必ずしも開口している必要はなく、凸部10cの側面と連続して閉塞した構成としてもよい。
補強リング27により、その内側に配設される充填材23に外周方向の力が加わっても、充填材23を押し止めることができ、回転構造体20において充填材23が好適に保持される。なお、図2では簡略化のため、補強リング27を設けない状態を図示している。
なお、排煙から微粒子を分離する工程に関しては後述する。
この時回転構造体20は、回転式排煙導入管21及びシャフト26を軸として高速回転させることにより遠心力が作用し、回転式排煙導入管21に形成された放散口21aから排煙が放射状に流出する。
すだれ状の衝突グリッド42は垂直方向に配設されることにより、再結合した液滴Dが目詰まりしにくくなると共に、下方に流下しやすくなる。
また、十分な通気性及び通液性を備えるものであれば、衝突グリッド42として微細な孔を形成した板材を用いてもよい。
そして、外筒10の下方に液分排出管14を介して配設された生成燃料貯蔵タンク200に液分が流下して燃料として貯蔵され、連続的に液分の回収を行うことが可能である。
なお、低温燃焼させる場合は不完全燃焼が起こっており、一酸化炭素を発生する可能性があるため、二次燃焼させるなど、他の方式で一酸化炭素を取り除く設備を備えていると好ましい。
200 生成燃料貯蔵タンク
210 バルブ
10 外筒
10a 外筒上部
10b 外筒下部
10c 凸部
11 排煙導入管
11a 排煙導入口
11b 導入管接続部(接続部)
12 導入管回転軸受
13 ガス排出管
13a ガス排出口
13b 排出管接続部(接続部)
14 液分排出管
15 シャフト回転軸受
16 外筒分割機構
17 回転式シール機構
20 回転構造体
21 回転式排煙導入管
21a 放散口
21b ドレン抜き口
22 充填材保持枠
22a 支持部
22b 架橋部
22c 充填材保持網
23 充填材
24 上部気流制御板
25 下部気流制御板
26 シャフト
27 補強リング
30 気液分離板
31 サイフォン
32 筒部
41 整流板
42 衝突グリッド
43 衝突板
D 液滴
Claims (8)
- 外筒と、該外筒内で回転する回転構造体とを備え、該回転構造体内に導入される排煙から液分を分離して該液分を生成燃料貯蔵タンクに貯蔵する排煙処理装置であって、
前記外筒は、前記排煙を導入する排煙導入管と、前記排煙から分離されたガスを排出するガス排出管と、前記生成燃料貯蔵タンクに接続されて前記排煙から分離された液分を排出する液分排出管と、が接続され、
前記回転構造体は、内部に前記排煙が流入し延在方向を軸として回転すると共に内表面から外表面を貫通する放散口が複数形成された回転式排煙導入管と、該回転式排煙導入管の周囲に配設され前記液分が衝突すると共に前記液分を外周方向に透過させる充填材と、を有し、前記外筒の内壁と前記充填材の間には、前記液分が衝突すると共に前記液分を外周方向に透過させる衝突グリッドと、前記外筒の径方向内側に突出した衝突板と、前記排煙を前記衝突板に導く整流板と、が配設されてなることを特徴とする排煙処理装置。 - 前記充填材は、前記回転式排煙導入管を軸として該回転式排煙導入管の外側に、平面視軸対称形状に形成された充填材保持枠に保持され、
該充填材保持枠は、径方向外側に突出して接合された板状の支持部に支持されてなることを特徴とする請求項1に記載の排煙処理装置。 - 前記充填材は、微小固体の集合体からなり、通気性及び通液性を備えると共に充填材保持網内に収納されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の排煙処理装置。
- 前記外筒内であって前記充填材よりも下方位置には、前記外筒内部を横断する気液分離板が配設され、該気液分離板は、上面から下面を貫通して下方に延設された管体からなるサイフォンを複数備えてなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の排煙処理装置。
- 前記気液分離板の縁端は、前記外筒の内壁から離間して形成されてなることを特徴とする請求項4に記載の排煙処理装置。
- 前記排煙導入管及び前記ガス排出管は、一端が前記外筒と接合された接続部をそれぞれ備え、他方の端部が前記接続部に対して上方に配設されてなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の排煙処理装置。
- 前記外筒は、開状態又は閉状態を維持する外筒分割機構を備え、前記外筒は複数部分に分割されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の排煙処理装置。
- 前記外筒、前記排煙導入管、前記ガス排出管、前記回転式排煙導入管のうち少なくとも一つの内部には、前記排煙から分離された液分を溶解する溶剤を流通させる機構を備えてなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の排煙処理装置。
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