JP5754877B2 - 酸化槽、海水処理装置及び海水脱硫システム - Google Patents

Description

本発明は、工業燃焼設備から排出される排ガス中の硫黄酸化物など硫黄分の脱硫に用いた海水に空気を供給する散気管を備えた酸化槽、海水処理装置及び海水脱硫システムに関する。

近年、海水淡水化プラントを併設した火力発電所が増加傾向にある。また、石炭等の化石燃料を燃焼することで発生する排ガス中に含有される硫黄分を除去するため脱硫装置が設けられている。発電所などでは大量の冷却水を必要とするため海に面した場所に建設される場合が多いこと、脱硫処理の稼動コストを低く抑えられることなどの観点から、海水を吸収液として利用して脱硫を行う海水脱硫が注目されている。

この吸収液として海水を用いた排煙脱硫装置は、石灰‐石膏法に比べて低コストであるため、火力発電所などにおいて用いられている。また、ボイラの復水器で多量の海水を冷却水として用いるため、前記復水器から排出されて温められた海水排液の一部は脱硫装置に供給され、排ガス中のＳＯ₂の除去が行われる。

従来の海水を用いた海水処理装置の一例を図２６に示す。図２６は、従来の海水を用いた海水処理装置を備えた海水脱硫システムの構成を簡略に示す図である。図２６に示すように、従来の海水を用いた海水脱硫システム１００は、予熱された空気１１を用いて図示しないバーナにより燃焼させるボイラ１２と、ボイラ１２で熱交換され、排出される排ガス１３中の煤塵を除去する集塵装置１４と、排ガス１３中の硫黄分を海水１５に吸収させて脱硫し、生成される硫黄分を高濃度に含んだ硫黄分吸収海水１６Ａの水質回復処理を行う海水脱硫酸化処理装置１０１とからなるものである。この海水脱硫酸化処理装置１０１は、排ガス１３中のＳＯ₂を海水１５に吸収させ亜硫酸（Ｈ₂ＳＯ₃）及び硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）として回収する排煙脱硫吸収塔２０と、この排煙脱硫吸収塔２０から排出される硫黄分を高濃度に含んだ硫黄分吸収海水１６Ａの水質回復処理を行う酸化槽１０２とからなるものである。

そして、ボイラ１２から排出される排ガス１３を蒸気発生用の熱源として使用し、発生した蒸気を用いて蒸気タービンの発電機を駆動し、発電するようにしている。

排ガス１３は図示しない排煙脱硝装置に送給され脱硝した後、集塵装置１４に送給され、排ガス１３中の煤塵を除去する。そして、集塵装置１４で除塵された排ガス１３は誘引ファン２１により排煙脱硫吸収塔２０内に供給される。

排煙脱硫吸収塔２０では、海２２からポンプ２３を用いて汲み上げられた海水１５のうち、ポンプ２４により海水１５の一部を海水１５Ａとして用いて排ガス１３中の硫黄分の脱硫を行っている。即ち、化石燃料を燃焼させて生じる排ガス１３には、ＳＯ₂などの形態で硫黄酸化物（ＳＯｘ）である硫黄分が含有されている。海水脱硫では、排煙脱硫吸収塔２０において排ガス１３と海水供給ラインＬ１を介して供給される海水１５Ａとを気液接触させて、下記式に示すような反応が生じ、排ガス１３中のＳＯ₂などの形態で含有されている硫黄酸化物（ＳＯｘ)などの硫黄分を海水１５Ａに吸収させ、脱硫を行っている。
ＳＯ₂ ＋ Ｈ₂Ｏ → ＨＳＯ₃ ^- ＋ Ｈ⁺ ・・・（１）

海水１５Ａと排ガス１３との気液接触によりＨ⁺が発生するため、海水１５Ａと排ガス１３とを気液接触させた後の海水１５Ａは亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ₃ ^-）の濃度が上昇すると共に、Ｈ⁺の遊離によりｐＨが下がることになる。そして、多量の硫黄分を吸収させて生じる硫黄分吸収海水１６ＡのｐＨは３〜６程度になる。なお、硫黄分吸収海水とは、排煙脱硫吸収塔２０において硫黄分を吸収した海水の流下液のことをいう。

そして、排煙脱硫吸収塔２０で脱硫された浄化ガス２５は浄化ガス排出ラインＬ２を通って煙突２６より大気中に放出する。硫黄分吸収海水１６Ａは硫黄分吸収溶液排出ラインＬ３を介して排煙脱硫吸収塔２０から排出される。

排煙脱硫吸収塔２０から排出される硫黄分吸収海水１６Ａは、海２２へと放出または再利用する前にＣＯＤ成分となる亜硫酸の濃度を低減し、ｐＨ及び溶存酸素濃度を上昇させておく必要がある。そのため、硫黄分を高濃度に含んだ硫黄分吸収海水１６Ａは、硫黄分吸収海水排出ラインＬ３を介して酸化槽１０２に供給され、その酸化槽１０２の入口前流側において海水供給ラインＬ１により供給される海水１５の一部を第一の海水分岐ラインＬ４により第一の希釈用海水１５Ｂとして混合希釈させる。また、酸化槽１０２で硫黄分吸収海水１６Ａと第一の希釈用海水１５Ｂとが混合した海水を硫黄分吸収海水１６Ｂとする。

この硫黄分吸収海水１６ＢのｐＨを上昇させ酸化槽１０２におけるＳＯ₂の再放散を防ぐと同時に酸化用空気ブロア２８から空気２９を散気管１０３を介して酸化空気用ノズル３０から酸化槽１０２内に供給し、硫黄分吸収海水１６Ｂと気液接触させて下記式のような反応を生じさせ、ｐＨ及び溶存酸素濃度を上昇させる。また、硫黄分吸収海水１６Ｂを空気２９と気液接触させた後の海水を硫黄分吸収海水１６Ｃとする。
ＨＳＯ₃ ^- ＋ １／２Ｏ₂ → ＳＯ₄ ^2- ＋ Ｈ⁺ ・・・（２）
ＨＣＯ₃ ^- ＋ Ｈ⁺ → ＣＯ₂(g) ＋ Ｈ₂Ｏ ・・・（３）
ＣＯ₃ ^2- ＋ ２Ｈ⁺ → ＣＯ₂(g) ＋ Ｈ₂Ｏ ・・・（４）

その後、第二の海水分岐ラインＬ５により残りの海水１５を第二の希釈用海水１５Ｃとして酸化槽１０２の下流側で硫黄分吸収海水１６Ｃに混合希釈し、水質回復する。硫黄分吸収海水１６Ｃを第二の希釈用海水１５Ｃで希釈した溶液を水質回復海水３１とする。そして、水質回復された水質回復海水３１は、酸化槽１０２から排出され、海水排液として海水排出ラインＬ６を介して海２２に排出される。

このように、従来の海水脱硫システム１００では、酸化槽１０２でＳＯ₂の再放散の防止とｐＨを向上するため、硫黄分吸収海水１６Ａを第一の希釈用海水１５Ｂと酸化槽１０２で混合希釈し、硫黄分吸収海水１６Ｂを曝気処理することで硫黄分吸収海水１６Ｂ中の亜硫酸イオン（ＨＳＯ₃ ^-）を酸化して無害化すると同時に溶存酸素濃度を向上させ、硫黄分吸収海水１６Ｃとし、さらに硫黄分吸収海水１６Ｃを希釈して硫黄分吸収海水１６ＣのｐＨを向上させて水質回復海水３１とし、海２２に排出するようにしている（例えば、特許文献１〜特許文献５参照）。

また、特許文献４では、散気管１０３を構成する管の一部に複数の孔を設け、酸化槽１０２内の硫黄分吸収海水１６Ｂと散気管１０３から供給される空気２９とを接触するようにした技術が開示されている。

また、特許文献５では、散気管１０３の表面に多孔性膜を設け、酸化槽１０２内の硫黄分吸収海水１６Ｂと散気管１０３の表面に設けた前記多孔性膜から供給される空気２９とを接触するようにした技術が開示されている。

特開２００６−０５５７７９号公報 特開２００７−１２５４７４号公報 特開２００８−１５５１９５号公報 米国特許第４９６０５４６号明細書 米国特許第７０４４４５３号明細書

ここで、酸化槽１０２では酸化槽１０２内に供給される多量の硫黄分吸収海水１６Ａを酸化処理する必要があるため、酸化槽１０２内にはその分、多量の空気を供給する必要があり、酸化設備費、動力費などのコストが高くなる。そのため、酸化槽１０２内において散気管１０３から供給される空気２９を酸化槽１０２内の硫黄分吸収海水１６Ｂと共に効率よく接触させることが可能な酸化処理設備が切望されている。

本発明は、前記問題に鑑み、海水脱硫に用いた海水中に空気を効率良く供給することが可能な酸化槽、海水処理装置及び海水脱硫システムを提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、排ガスと海水とを接触させて前記排ガス中の硫黄分を海水脱硫して生じた硫黄分吸収溶液に空気を供給して前記硫黄分吸収溶液の水質回復処理を行う酸化槽であって、前記硫黄分吸収溶液を前記酸化槽内に流入させる流入口と、前記酸化槽内に前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って複数が並設され、前記流入口から酸化槽内に流入した前記硫黄分吸収溶液に空気を供給する散気管と、前記空気と接触させた水質回復処理後の前記硫黄分吸収溶液を前記酸化槽内から流出させる流出口と、前記酸化槽を仕切って前記複数の散気管に前記硫黄分吸収溶液を順次流す仕切り板とを具備し、前記散気管は、所定方向に延在し、前記散気管に前記空気を供給する本管と、当該本管に連結された当該本管から前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って延在する支管と、当該支管に連結され、前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に略直交する略同一方向に揃って延在して並設された複数の枝管とを有することを特徴とする酸化槽にある。

第２の発明は、排ガスと海水とを接触させて前記排ガス中の硫黄分を海水脱硫して生じた硫黄分吸収溶液に空気を供給して前記硫黄分吸収溶液の水質回復処理を行う酸化槽であって、前記硫黄分吸収溶液を前記酸化槽内に流入させる流入口と、前記酸化槽内に前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って複数が並設され、前記流入口から酸化槽内に流入した前記硫黄分吸収溶液に空気を供給する散気管と、前記空気と接触させた水質回復処理後の前記硫黄分吸収溶液を前記酸化槽内から流出させる流出口と、前記酸化槽の前記硫黄分吸収液の流れ方向に沿って設けられ、前記酸化槽内に前記硫黄分吸収溶液の対流を堰の両側で生じさせる堰とを具備し、前記散気管は、所定方向に延在し、前記散気管に前記空気を供給する本管と、当該本管に連結され、当該本管から前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って延在する支管と、当該支管に連結され、前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に略直交する略同一方向に揃って延在して並設された複数の枝管とを有することを特徴とする酸化槽にある。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記複数の枝管が、管本体と、該管本体の表面を覆う多孔性膜とからなることを特徴とする酸化槽にある。

第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記枝管が平板であって、
前記枝管の長手方向の形状が、前記枝管の両端の形状を矩形状又は円弧状とするものであることを特徴とする酸化槽にある。

第５の発明は、第１乃至３の何れか一つの発明において、前記枝管の長手方向に対して直交する断面形状が、円形状であることを特徴とする酸化槽にある。

第６の発明は、第１乃至５の何れか一つの発明において、前記複数の枝管同士の各々の間隔が４００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下であることを特徴とする酸化槽にある。

第７の発明は、第１乃至６の何れか一つの発明において、前記支管が、前記本管に所定間隔をもって二つ以上連結されていることを特徴とする酸化槽にある。

第８の発明は、第７の発明において、複数の前記支管同士を並列に配置し、それらの前記枝管同士がオフセットされていることを特徴とする酸化槽にある。

第９の発明は、第８の発明において、一方の前記支管に連結された前記枝管の間に、隣接する他方の前記支管に連結された前記枝管が交互に入り込みつつ配設されてなることを特徴とする酸化槽にある。

第１０の発明は、第１乃至９の何れか一つの発明において、前記海水が復水器から排出される排液であることを特徴とする酸化槽にある。

第１１の発明は、排ガス中の硫黄分を海水と接触させて洗浄する排煙脱硫装置と、１乃至１０の何れか一つの発明の酸化槽とを有することを特徴とする海水処理装置にある。

第１２の発明は、ボイラと、前記ボイラから排出される排ガスを蒸気発生用の熱源として使用すると共に、発生した蒸気を用いて発電機を駆動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンで凝縮した水を回収し、循環させる復水器と、前記ボイラから排出される排ガスの脱硝を行う排煙脱硝装置と、前記排ガス中の煤塵を除去する集塵装置と、第１１の発明の海水処理装置と、前記排煙脱硫装置で脱硫された浄化ガスを外部へ排出する煙突とからなることを特徴とする海水脱硫システムにある。

本発明によれば、排ガス中の硫黄分を海水と接触させて海水脱硫することによって生じた硫黄分吸収溶液の水質回復処理を行う酸化槽に設けた空気を供給する散気管を、所定方向に延在し、散気管に空気を供給する本管と、当該本管に連結され、当該本管から硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って延在する支管と、当該支管に連結され、硫黄分吸収溶液の流れ方向に略直交する略同一方向に揃って延在して並設された複数の枝管とで構成したので、散気管から供給された空気と硫黄分吸収海水とを効率良く接触させることができ、硫黄分吸収海水の酸化をより促進することができる。

図１は、本発明による第一の実施の形態に係る第一の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムの構成を示す概略図である。 図２は、本発明による第一の実施の形態に係る第一の酸化槽の構成を簡略に示す概略図である。 図３は、通気管の構成を示す図である。 図４は、図３中の符号Ａの部分を示す部分拡大図である。 図５は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図６は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図７は、通気管の構成の一例を示す図である。 図８は、通気管の構成の他の一例を示す図である。 図９は、本発明による第二の実施の形態に係る第二の酸化槽の構成を簡略に示す概略図である。 図１０は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図１１は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図１２は、第二の酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図１３は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図１４は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図１５は、本発明による第三の実施の形態に係る第三の酸化槽の構成を簡略に示す概略図である。 図１６は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図１７は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図１８は、本発明による第四の実施の形態に係る第四の酸化槽の構成を簡略に示す概略図である。 図１９は、図１８のＡ−Ａ断面図である。 図２０は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図２１は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図２２は、本発明による第五の実施の形態に係る第五の酸化槽の構成を簡略に示す概略図である。 図２３は、図２２のＡ−Ａ断面図である。 図２４は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図２５は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。 図２６は、従来の海水脱硫システムの構成を簡略に示す図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［第一の実施の形態］
本発明による第一の実施の形態に係る第一の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明による第一の実施の形態に係る第一の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムの構成を示す概略図であり、図２は、本発明による第一の実施の形態に係る第一の酸化槽の構成を簡略に示す概略図であり、図３は、通気管の構成を示す図である。図中、前記図２６に示した装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。

図１に示すように、本実施の形態に係る第一の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システム４０は、空気予熱器（ＡＨ）４１で予熱された空気１１を用いて図示しないバーナにより燃焼させるボイラ１２と、ボイラ１２から排出される排ガス１３を蒸気発生用の熱源として使用すると共に、発生した蒸気４２を用いて発電機４３を駆動する蒸気タービン４４と、この蒸気タービン４４で凝縮した水４５を回収し、循環させる復水器４６と、ボイラ１２から排出される排ガス１３の脱硝を行う排煙脱硝装置４７と、ボイラ１２から排出される排ガス１３中の煤塵を除去する集塵装置１４と、排ガス１３中の硫黄分を海水１５を用いて海水脱硫し、海水脱硫することで生成される硫黄分を高濃度に含んだ硫黄分吸収海水１６Ａの水質回復処理を行う海水脱硫酸化処理装置４８と、海水脱硫酸化処理装置４８で排ガス１３が脱硫された浄化ガス２５を外部へ排出する煙突２６とからなるものである。
尚、本実施の形態において、硫黄分吸収海水とは、排煙脱硫吸収塔２０において硫黄分を吸収した海水の流下液のことをいう。

外部から供給される空気１１は押込みファン４９により空気予熱器４１に送給され予熱される。図示しない燃料と空気予熱器４１で予熱された空気１１とは前記バーナに供給され、前記燃料がボイラ１２で燃焼され蒸気タービン４４を駆動するための蒸気４２を発生する。また、本実施の形態において用いられる図示しない燃料は、例えば油タンクなどから供給される。

ボイラ１２内で燃焼して発生する排ガス１３は排煙脱硝装置４７に送給される。このとき、排ガス１３は復水器４６から排出される水４５と熱交換し、蒸気４２を発生する熱源として使用され、発生した蒸気４２は蒸気タービン４４の発電機４３を駆動している。そして、蒸気タービン４４で凝縮した水４５を再びボイラ１２に戻し、循環させるようにしている。

そして、ボイラ１２から排出され、排煙脱硝装置４７に導かれた排ガス１３は排煙脱硝装置４７内で脱硝され、空気予熱器４１で空気１１と熱交換した後、集塵装置１４に送給され、排ガス１３中の煤塵を除去する。そして、集塵装置１４で除塵された排ガス１３は、誘引ファン２１により排煙脱硫吸収塔２０内に供給される。この時、排ガス１３は熱交換器５０で排煙脱硫吸収塔２０で脱硫され排出される浄化ガス２５と熱交換された後、排煙脱硫吸収塔２０内に供給される。また、排ガス１３は熱交換器５０で浄化ガス２５と熱交換することなく、直接、排煙脱硫吸収塔２０に供給するようにしてもよい。

海水脱硫酸化処理装置４８は、排ガス１３中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を亜硫酸（Ｈ₂ＳＯ₃）へ脱硫反応させ、排ガス１３中の硫黄分を海水１５の一部の海水１５Ａと接触させて洗浄する排煙脱硫吸収塔２０と、この排煙脱硫吸収塔２０から排出される硫黄分吸収海水１６Ａ中の硫黄分を酸化すると共に脱炭酸し、水質回復を行う第一の酸化槽５１−１と、海水１５を排煙脱硫吸収塔２０に供給する海水供給ラインＬ１と、硫黄分吸収海水１６Ａを第一の酸化槽５１−１に排出する硫黄分吸収海水排出ラインＬ３と、海水１５の一部を第一の希釈用海水１５Ｂとして第一の酸化槽５１−１の上流側に供給する第一の海水分岐ラインＬ４と、海水１５の一部を第二の希釈用海水１５Ｃとして第一の酸化槽５１−１の下流側に供給する第二の海水分岐ラインＬ５とを有するものである。

本実施の形態においては、海水１５のうち、排煙脱硫吸収塔２０に送給する海水を海水１５Ａとし、第一の酸化槽５１−１の上流側に供給する海水を第一の希釈用海水１５Ｂとし、第一の酸化槽５１−１の下流側に供給する海水を第二の希釈用海水１５Ｃとする。

排煙脱硫吸収塔２０では、排ガス１３中に含有されている硫黄分を海２２から汲み上げられた海水１５を用いて海水脱硫を行っている。排煙脱硫吸収塔２０において排ガス１３と海水供給ラインＬ１を介して供給される海水１５Ａとを気液接触させて、排ガス１３中の硫黄分を海水１５Ａに吸収させ、海水脱硫を行っている。

また、海２２から汲み上げられた海水１５は復水器４６で熱交換して排出される排海水である海水１５の一部を海水１５Ａとしてポンプ２４で排煙脱硫吸収塔２０に送給し、海水脱硫に用いているが、海２２から汲み上げた海水１５を直接用いるようにしてもよい。

また、排煙脱硫吸収塔２０において海水脱硫により海水１５Ａと排ガス１３とを気液接触することにより発生したＨ⁺が海水１５Ａ中に遊離するため、海水１５ＡのｐＨが下がり、硫黄分吸収海水１６Ａには多量の硫黄分が吸収される。

また、海水供給ラインＬ１から海水１５の一部を第一の希釈用海水１５Ｂとして第一の海水分岐ラインＬ４を介して第一の酸化槽５１−１の上流側に送給し、第一の酸化槽５１−１において硫黄分吸収海水１６Ａを第一の希釈用海水１５Ｂと混合し、希釈している。この硫黄分吸収海水１６Ａを第一の希釈用海水１５Ｂで混合し、希釈した海水を硫黄分吸収海水１６Ｂとする。これにより、硫黄分吸収海水１６ＢのｐＨを上昇させることができると共に、ＳＯ₂分圧を低減することでＳＯ₂の飛散を防止することができる。

また、第一の酸化槽５１−１では、空気２９を酸化用空気ブロア２８から散気管５２を介して第一の酸化槽５１−１内に送り込み、第一の酸化槽５１−１において硫黄分を空気２９と接触させることで、酸化反応と脱炭酸反応とが生じている。

図２に示すように、本実施の形態に係る第一の酸化槽５１−１は、排ガス１３中の硫黄分を海水１５Ａと接触させて海水脱硫することによって生じた硫黄分吸収海水１６Ａに空気２９を供給する散気管５２を有し、硫黄分吸収海水１６Ａの水質回復処理を行う酸化槽であって、第一の酸化槽５１−１は、散気管５２側に硫黄分吸収海水１６Ｂを流入させる流入口５３と散気管５２から供給された空気２９と接触させた硫黄分吸収海水１６Ｃを流出させる流出口５４とが設けられ、散気管５２は、空気２９を供給する本管６１と、本管６１から延びる通気管６２とからなり、通気管６２は、本管６１と連結し一方向に延びる支管６２ａと、支管６２ａと連結し支管６２ａとは異なる方向に伸びる複数の枝管６２ｂとからなり、枝管６２ｂは硫黄分吸収海水１６Ｂの流れ方向と略直交するように配設されるものである。また、通気管６２は、本管６１を軸に左右対称に配置されている。

また、本実施の形態においては、流入口５３は、第一の酸化槽５１−１の本体５１ａ内の硫黄分吸収海水１６Ｂの供給側に設けられた流入板５５に設けられ、流出口５４は、第一の酸化槽５１−１の本体５１ａ内の硫黄分吸収海水１６Ｂの排出側に設けられた流出板５６に設けられている。
尚、図２中、符号５７は支管６２ａ同士を連結するバルブを示す。

また、図３は、通気管の構成を示す図である。図３に示すように、散気管５２の枝管６２ｂは、管本体６４と、この管本体６４の表面を覆う多孔性膜６５とからなるものであり、この管本体６４の表面には複数の孔６６が設けられている。

また、図４は、図３中の符号Ａの部分を示す部分拡大図であり、多孔性膜の表面の部分拡大図である。図４に示すように、多孔性膜６５の表面には微細孔６７があり、通気管６２の枝管６２ｂの内部に供給された空気２９は、管本体６４の表面に設けられている複数の孔６６を介して多孔性膜６５の微細孔６７から第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂに供給することができる。

このため、枝管６２ｂ全体から空気２９を供給することができるため、硫黄分吸収海水１６Ｂ中に空気２９を更に効率良く供給することができ、硫黄分吸収海水１６Ｂ中の亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ₃ ^-）の酸化反応を更に促進することができる。

また、通気管６２は、本管６１と連結し一方向に延びる支管６２ａと、支管６２ａと連結し支管６２ａとは異なる方向に伸びる複数の枝管６２ｂとからなり、枝管６２ｂは、硫黄分吸収海水１６Ｂの流れ方向とが略直交するように配設されているため、第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂの液流れに乱れを生じ易くすることができる。このため、通気管６２の孔６６から噴出する空気２９と硫黄分吸収海水１６Ｂとの接触効率を増加させ、硫黄分吸収海水１６Ｂ中の亜硫酸水素イオンの酸化反応を更に促進することができる。

また、図４に示すように、多孔性膜６５の表面の孔６６の直径としては、例えば０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の範囲が好ましく、０．９５ｍｍ以上１．０５ｍｍ以下の範囲がより好ましく、更には１ｍｍ程度であるのが好ましい。これは、海水中で安定して存在できる孔６６の最低の気泡径は約１ｍｍ程度であり、孔６６の大きさが例えば１．１ｍｍよりも大きいと、枝管６２ｂの単位通気量当たりの気液接触面積が小さくなり、酸素溶解の効率が低下するためである。一方、孔６６の大きさが例えば０．９ｍｍよりも小さいと、枝管６２ｂの圧損が上昇し、気液接触面積を増加させ難くなるためである。

また、多孔性膜６５の材質としては、弾性体が好ましく、生産性、加工性の点でゴム製が好ましい。具体的なゴム製の材料としては、公知のものが適用され、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、シリコーンゴム、ポリウレタン、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、パーフロロエラストマ等が適用される。中でも、強度等の点よりＥＰＤＭが好ましい。

また、散気管５２は、本管６１を中心としてその両側に通気管６２が設けられている。本管６１を中心にその両側に通気管６２を設けているため、通気管６２の末端の枝管６２ｂにまで空気２９を安定して供給することができる。よって、本実施の形態に係る第一の酸化槽５１−１に備えられている散気管５２を用いれば、本管６１の何れか一方の片側にのみ通気管６２を設けている場合よりも、通気管６２の末端にまで空気２９を安定して供給することができる。このため、通気管６２からの空気２９を第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂと従来よりも安定して接触させることができる。

また、散気管５２は本管６１と通気管６２とからなる管状部材で構成されているため、散気管５２を容易に製造することができると共に、第一の酸化槽５１−１への設置を容易にすることができる。

また、図３に示すように、通気管６２は、円筒状の管であって通気管６２の枝管６２ｂの長手方向の形状は長方形であり、通気管６２の長手方向に対して直交する断面形状を円形状としている。これに対し、従来では、空気供給設備として、例えば、平板状のプレート型の散気管や、略楕円形状とした扁平型の平板状の散気管などが用いられている。

本実施の形態のように、枝管６２ｂの長手方向の形状を長方形とし、枝管６２ｂの長手方向に対して直交する断面形状を円形状とした枝管６２ｂを用いることで、従来より用いられているような平板状のプレート型の散気管や、略楕円形状とした扁平型の平板状の散気管のような空気供給設備よりも通気管６２に設けられる複数の枝管６２ｂ同士の間隔Ｄを狭くして配置することができる。このため、図２中では、枝管６２ｂ同士の間隔Ｄを広くしているが、枝管６２ｂ同士が接しない程度にまで間隔Ｄを狭くすることができる。

本実施の形態においては、複数の枝管６２ｂ同士の各々の間隔Ｄは、４００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下であり、好ましくは４５０ｍｍ以上、４９０ｍｍ以下、更に好ましくは４７０ｍｍ程度とするのが最も好ましい。通気管６２は海水中に設置して固定されているため、海水の流れの中にある通気管６２は、海水からの力を受け、海水の流速に抗して、通気管６２の周りの海水の流れが乱される。そのため、枝管６２ｂ同士の間隔が小さいと、下流側に位置する枝管６２ｂは上流側に位置する枝管６２ｂにより海水の流れの乱され具合が減り、流路抵抗が低減するため、設備コスト、ランニングコストを低減することができる。よって、枝管６２ｂ同士の間隔Ｄが４００ｍｍよりも小さくても上流側に位置する枝管６２ｂが下流側に位置する枝管６２ｂの流路抵抗となることはないが、メンテナンス性が低下するためである。また、枝管６２ｂ同士の間隔Ｄが１０００ｍｍよりも大きいと、枝管６２ｂ同士の間隔Ｄに余裕ができ、海水の流れの乱され具合が大きくなり、流路抵抗が増大するためである。

複数の枝管６２ｂ同士の間隔Ｄを狭くして配置することにより、第一の酸化槽５１−１内に設置できる枝管６２ｂの数を多くすることができるため、平板状のプレート型の散気管や、略楕円形状とした扁平型の平板状の散気管のような従来の空気供給設備に比べて散気管５２から硫黄分吸収海水１６Ｂに供給される空気量を増加させることができる。

また、第一の酸化槽５１−１内の面積当りの枝管６２ｂの設置数を多くすることができるため、硫黄分吸収海水１６Ｂの液流れをより乱し易くすることができ、枝管６２ｂの多孔性膜６５の微細孔６７から供給される空気２９と硫黄分吸収海水１６Ｂとの接触効率を増加させることができる。

また、本実施の形態においては、枝管６２ｂの長手方向の形状を長方形とした矩形状のものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、枝管６２ｂの両端の形状を円弧状としたものを用いるようにしてもよい。円弧状としては、例えば、枝管６２ｂの両端の形状が丸みをもつ矩形状、円形状または楕円形状などがある。

また、本実施の形態においては、枝管６２ｂの多孔性膜６５から第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂに空気２９を供給するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、枝管６２ｂの長手方向に複数の酸化空気用ノズルを設けるようにしてもよい。

更に、枝管６２ｂと直交する方向に更にはしご状に設けた空気２９を供給する管を設け、この管も枝管６２ｂと同様に多孔性膜６５を設け、多孔性膜６５の微細孔６７から空気２９を第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂに供給するようにしてもよい。または、枝管６２ｂと直交する方向に更にはしご状に設けた管に酸化空気用ノズルを設け、この酸化空気用ノズルから空気２９を第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂに供給するようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、支管６２ａの表面に複数の孔を設け、支管６２ａから第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂに空気２９を供給するようにしてもよい。このとき、全ての通気管６２に空気２９が供給されるようにするため、酸化用空気ブロア２８より通気管６２の支管６２ａ内に供給される空気２９の圧力を調整する。

また、本実施の形態においては、第一の酸化槽５１−１の対向する壁面に、流入口５３及び流出口５４が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。図５、６は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。図５、６に示すように、第一の酸化槽５１−１の流入口５３の設けられている壁面と隣接する何れかの壁面側に流出口５４を設けるようにしてもよい。

更に、流入口５３及び流出口５４は、第一の酸化槽５１−１を構成する壁面ではなく、例えば、第一の酸化槽５１−１の何れかの壁面の上部に、流入口５３及び流出口５４を設けるようにしてもよい。このとき、硫黄分吸収海水１６Ｂは第一の酸化槽５１−１の何れかの壁面の上部から流入口として第一の酸化槽５１−１内に硫黄分吸収海水１６Ｂを流入させ、硫黄分吸収海水１６Ｂを流出させる側の壁面にはポンプを設け、第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂを吸い出すようにしてもよい。

第一の酸化槽５１−１の上部に開口部として流入口及び流出口を設ける方が、第一の酸化槽５１−１の壁面に流入口５３及び流出口５４を設ける場合より、大きい流入口及び流出口を設けやすい。このため、第一の酸化槽５１−１内には、広範囲で硫黄分吸収海水１６Ｂの流れを作り易いため、硫黄分吸収海水１６Ｂの流れの生じない領域をでき難くすることができる。

更に、流入口５３及び流出口５４の何れか一方は第一の酸化槽５１−１の壁面に設け、他方は、第一の酸化槽５１−１の壁面の上部に設け、硫黄分吸収海水１６Ｂを第一の酸化槽５１−１内に流入させ、第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｃを例えばポンプなどを用いて排出するようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、第一の酸化槽５１−１内に枝管６２ｂを硫黄分吸収海水１６Ｂの流れ方向と直交するように配設しているが、本発明はこれに限定されるものではない。図７は、通気管の構成の一例を示す図である。図７に示すように、枝管６２ｂを流入口５３より流入してくる硫黄分吸収海水１６Ｂの流入方向に支管６２ａに対して例えば４５°以上、９０°未満となるように傾けて配設してもよい。また、図８は、通気管の構成の他の一例を示す図である。図８に示すように、枝管６２ｂを流出口５４に流出する硫黄分吸収海水１６Ｃの流出方向に支管６２ａに対して例えば４５°以上、９０°未満となる範囲で傾けて配設してもよい。このように、枝管６２ｂを支管６２ａに対して所定角度傾けて設けるようにすれば、枝管６２ｂから供給される空気２９を硫黄分吸収海水１６Ｂに更に効率良く供給することができる。

そして、第一の酸化槽５１−１で硫黄分吸収海水１６Ｂ中の亜硫酸水素イオン（ＨＳＯ₃ ^-）の酸化反応、脱炭酸反応により、硫黄分吸収海水１６Ｂは水質回復され、硫黄分吸収海水１６Ｃとして流出板５６の流出口５４から排出される。

また、海水供給ラインＬ１から海水１５の一部を第二の希釈用海水１５Ｃとして第二の海水分岐ラインＬ５を介して第一の酸化槽５１−１の下流側に送給し、硫黄分吸収海水１６Ｃに第二の希釈用海水１５Ｃを混合し、硫黄分吸収海水１６Ｃを更に希釈する。

そして、硫黄分吸収海水１６Ｃに第二の希釈用海水１５Ｃを混合し、更に希釈した水質回復海水３１は海水排出ラインＬ６を介して海水廃液として海２２に排出される。これにより、水質回復海水３１のｐＨを上昇させると共に、ＣＯＤを低減することができ、水質回復海水３１のｐＨ、ＣＯＤを海水放流可能なレベルとして放出することができる。

従って、本実施の形態に係る第一の酸化槽５１−１によれば、硫黄分吸収海水１６Ｂに空気２９を供給する散気管５２と、硫黄分吸収海水１６Ｂの流入口５３と流出口５４とを有し、散気管５２は、空気２９を供給する本管６１と、本管６１から延びる通気管６２とからなり、通気管６２を、本管６１と連結し一方向に延びる支管６２ａと、支管６２ａと連結し支管６２ａとは異なる方向に伸びる複数の枝管６２ｂとで構成し、枝管６２ｂを、硫黄分吸収海水１６Ｂの流れ方向と略直交するように配設されている。硫黄分吸収海水１６Ｂの流れ方向と通気管６２の枝管６２ｂとが略直交することで、液流れに乱れを生じ易くすることができ、通気管６２から供給された空気２９と硫黄分吸収海水１６Ｂとの接触効率を増加させることができるため、空気２９と硫黄分吸収海水１６Ｂとを効率良く接触させることができ、硫黄分吸収海水１６Ｂの酸化をより促進させることができる。

また、通気管６２の枝管６２ｂは、管本体６４とこの管本体６４の表面を覆う多孔性膜６５とからなり、通気管６２内部に供給された空気２９を多孔性膜６５の微細孔６７から第一の酸化槽５１−１内の硫黄分吸収海水１６Ｂに供給するため、通気管６２全体から空気２９を供給することができる。このため、硫黄分吸収海水１６Ｂ中に空気２９を更に効率良く供給することができる。

このように、本実施の形態に係る第一の酸化槽５１−１を用いた海水脱硫酸化処理装置４８を適用した海水脱硫システム４０によれば、通気管６２から供給された空気２９と硫黄分吸収海水１６Ｂとを効率良く接触させることができ、硫黄分吸収海水１６Ｂの酸化をより促進させることができる。このため、水質回復海水３１のｐＨを海水近くにまで上昇させ、水質回復海水３１のｐＨの排水基準（ｐＨ６．０以上）を満たし、海洋への放出または再利用を行うことができると共に、酸化設備のコストを低減し、低コスト化を図ることができる。

また、本実施の形態においては、第一の酸化槽５１−１を排煙脱硫吸収塔２０で海水脱硫に用いた海水の処理を行う海水処理装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第一の酸化槽５１−１は、例えば各種産業における工場、大型、中型火力発電所などの発電所、電気事業用大型ボイラ又は一般産業用ボイラ等から排出される排ガス中に含まれる硫黄酸化物を海水脱硫することで生じる硫黄分吸収海水中の硫黄分の除去に利用することができる。

［第二の実施の形態］
次に、本発明による第二の実施の形態に係る第二の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムについて、図面を参照して説明する。
海水脱硫システムの構成は、本発明の第一の実施の形態に係る第一の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムと同様であるため、海水脱硫システムの全体の構成についての説明は省略し、本実施の形態に係る第二の酸化槽についてのみ説明する。上記第一の実施の形態に係る第一の酸化槽と同一構成については同一符号を付して重複した説明は省略する。
図９は、本発明による第二の実施の形態に係る第二の酸化槽の構成を簡略に示す概略図である。
図９に示すように、本実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ａは、二つの散気管５２−１、５２−２を有し、散気管５１−１が本管６１と通気管６２−１とを有し、散気管５２−２が本管６１と通気管６２−２とからなる。通気管６２−１は支管６２ａ−１と枝管６２ｂ−１とを有し、通気管６２−２は支管６２ａ−２と枝管６２ｂ−２とを有する。また、枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２の表面には、多孔性膜６５（図３、４参照）が設けられてなるものである。

即ち、図９に示すように、本実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ａは、散気管５２−１、５２−２が支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に対して直交方向に所定間隔をもって並行に配置されているものである。
また、本実施の形態においては、支管６２ａ−１、６２ａ−２は本管６１を共通にしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、支管６２ａ−１、６２ａ−２毎に本管６１を別々に設けるようにしてもよい。

本実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ａのように、二つの散気管５２−１、５２−２が支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に対して直交方向に所定間隔をもって並行に配置することで、枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２の各々の多孔性膜６５の微細孔６７から第二の酸化槽５１−２Ａ内の硫黄分吸収海水１６Ｂに空気２９を更に効率良く供給することができる。

また、本実施の形態においては、第二の酸化槽５２−２Ａの対向する壁面に、流入口５３及び流出口５４が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。図１０、１１は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。図１０、１１に示すように、第二の酸化槽５１−２Ａの流入口５３の設けられている壁面と隣接する何れかの壁面側に流出口５４を設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ａにおいては、二つの通気管６２−１、６２−２の枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２を支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に同列に等間隔で配置しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１２は、本実施の形態に係る第二の酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。図１２に示すように、本実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ｂは、二つの通気管６２−１、６２−２同士を並列に配置し、それらの枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２同士がオフセットされている。即ち、本実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ｂは、図９に示す第二の酸化槽５１−２Ａの枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２の何れか一方又は両方の位置を支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向にずらして枝管６２ｂ−１同士の間に枝管６２ｂ−２が位置するように設けている。

枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２同士がオフセットされていることで、枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２の各々の多孔性膜６５の微細孔６７から第二の酸化槽５１−２Ｂ内の硫黄分吸収海水１６Ｂに空気２９を効率良く供給することができると共に、ムラなく均一に供給することができる。

また、第二の酸化槽５１−２Ｂの対向する壁面に、流入口５３及び流出口５４が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。図１３、１４は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。図１３、１４に示すように、第二の酸化槽５１−２Ｂの流入口５３の設けられている壁面と隣接する何れかの壁面側に流出口５４を設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ａ、５１−２Ｂにおいては、散気管５２−１、５２−２を支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に対して直交方向に並列に設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、散気管５２−１、５２−２を支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に対して直交方向に所定間隔をもって並列に３つ以上設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ａ、５１−２Ｂにおいては、散気管５２−１、５２−２を支管６２ａ−１及び６２ａ−２の軸方向に一組設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、散気管５２−１、５２−２の何れか一方又は両方を支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に沿って２つ以上設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、散気管５２−１、５２−２を支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向、支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に対して直交方向の両方に所定間隔をもって二つ以上設けるようにしてもよい。

［第三の実施の形態］
次に、本発明による第三の実施の形態に係る第三の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムについて、図面を参照して説明する。
海水脱硫システムの構成は、本発明の第一の実施の形態に係る第一の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムと同様であるため、海水脱硫システムの全体の構成についての説明は省略し、本実施の形態に係る第三の酸化槽についてのみ説明する。上記第一の実施の形態に係る第一の酸化槽及び上記第二の実施の形態に係る第二の酸化槽と同一構成については同一符号を付して重複した説明は省略する。
図１５は、本発明による第三の実施の形態に係る第三の酸化槽の構成を簡略に示す概略図である。
図１５に示すように、本実施の形態に係る第三の酸化槽５１−３は、二つの通気管６２−１、６２−２の枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２同士が櫛歯状に配置されてなるものであり、一方の通気管６２−１の枝管６２ｂ−１同士の間に、隣接する他方の通気管６２−２の枝管６２ｂ−２が交互に入り込みつつ配設されてなるものである。

本実施の形態に係る第三の酸化槽５１−３のように、一方の通気管６２−１の枝管６２ｂ−１同士の間に隣接する他方の通気管６２−２の枝管６２ｂ−２が交互に入り込みつつ配設することで、枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２を介して多孔性膜６５の微細孔６７から第三の酸化槽５１−３内の硫黄分吸収海水１６Ｂに空気２９を効率良く供給することができると共に、ムラなく均一に高密度で供給することができる。

また、本実施の形態においては、第三の酸化槽５１−３の対向する壁面に、流入口５３及び流出口５４が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。図１６、１７は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。図１６、１７に示すように、第三の酸化槽５１−３の流入口５３の設けられている壁面と隣接する何れかの壁面側に流出口５４を設けるようにしてもよい。

［第四の実施の形態］
次に、本発明による第四の実施の形態に係る第四の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムについて、図面を参照して説明する。
海水脱硫システムの構成は、本発明の第一の実施の形態に係る第一の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムと同様であるため、海水脱硫システムの全体の構成についての説明は省略し、本実施の形態に係る第四の酸化槽についてのみ説明する。上記第一の実施の形態に係る第一の酸化槽乃至上記第三の実施の形態に係る第三の酸化槽と同一構成については同一符号を付して重複した説明は省略する。
図１８は、本発明による第四の実施の形態に係る第四の酸化槽の構成を簡略に示す概略図であり、図１９は、図１８のＡ−Ａ断面図である。

図１８に示すように、本実施の形態に係る第四の酸化槽５１−４は、二つの散気管５２−１、５２−２同士の間を仕切る仕切り板６８が設けられてなるものである。
即ち、本実施の形態に係る第四の酸化槽５１−４は、二つの散気管５２−１、５２−２が設けられ、本体５１ａの軸方向に沿って設けられる散気管５２−１、５２−２同士の間に仕切り板６８を有するものである。また、二つの散気管５２−１、５２−２には本管６１−１、６１−２から各々空気２９を供給するようにしている。

本実施の形態に係る第四の酸化槽５１−４のように、二つの散気管５２−１、５２−２同士の間に仕切り板６８を設けることで、本体５１ａ内に送給される硫黄分吸収海水１６Ｂが各々の散気管５２−１、５２−２上を通過させることができ、枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２の各々の多孔性膜６５の微細孔６７から第四の酸化槽５１−４内の硫黄分吸収海水１６Ｂに供給される空気２９と長時間に亙って気液接触させることができるため、硫黄分吸収海水１６Ｂに空気２９を確実に供給することができる。

また、本実施の形態に係る第四の酸化槽５１−４においては、仕切り板６８で二つの散気管５２−１、５２−２を仕切るようにしているが、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、本体５１ａ内に設置される散気管の数に応じて各々の散気管同士の間に仕切り板６８を設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、仕切り板６８を介して両側に図９に示す第二の実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ａのような散気管５２−１、５２−２を支管６２ａ−１、６２ａ−２軸方向に対して直交する方向に並列に所定間隔をもって二つ以上設けるようにしてもよい。また、仕切り板６８を介して両方に設けられる散気管５２−１、５２−２の各々の数を異なるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、散気管５２−１、５２−２を支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に所定間隔をもって２つ以上配置するようにしてもよい。

また、本実施の形態に係る第四の酸化槽５１−４においては、通気管６２−１、６２−２の枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２同士を支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に沿って同じ位置となるように同列に配置しているが、図１２に示す第二の実施の形態に係る第二の酸化槽５１−２Ｂのように、枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２同士をオフセットしつつ配置するようしてもよい。

また、本実施の形態においては、第四の酸化槽５１−４の同一の壁面側に、流入口５３及び流出口５４が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。図２０、２１は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。図２０、２１に示すように、第四の酸化槽５１−４の流入口５３の設けられている壁面と隣接する何れかの壁面側に流出口５４を設けるようにしてもよい。

［第五の実施の形態］
次に、本発明による第五の実施の形態に係る第五の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムについて、図面を参照して説明する。
海水脱硫システムの構成は、本発明の第一の実施の形態に係る第一の酸化槽を用いた海水処理装置を適用した海水脱硫システムと同様であるため、海水脱硫システムの全体の構成についての説明は省略し、本実施の形態に係る第五の酸化槽についてのみ説明する。上記第一の実施の形態に係る第一の酸化槽乃至上記第四の実施の形態に係る第四の酸化槽と同一構成については同一符号を付して重複した説明は省略する。
図２２は、本発明による第五の実施の形態に係る第五の酸化槽の構成を簡略に示す概略図であり、図２３は、図２２のＡ−Ａ断面図である。
図２２に示すように、本実施の形態に係る第五の酸化槽５１−５は、散気管５２−１〜散気管５２−４と散気管５２−５〜散気管５２−８との間に堰６９が設けられてなるものである。

即ち、図２２に示すように、本実施の形態に係る第五の酸化槽５１−５は、堰６９を介して片側に四つの散気管５２−１〜５２−４が設けられている。散気管５２−１、５２−２は、支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に対して直交方向に所定間隔を持って並列に配置されている。また、枝管６２ｂ−１、６２ｂ−２同士はオフセットされている。また、散気管５２−３、５２−４も、散気管５２−１、５２−２と同様に、支管６２ａ−３、６２ａ−４の軸方向に対して直交方向に所定間隔を持って並列に配置され、枝管６２ｂ−３、６２ｂ−４同士はオフセットされている。また、堰６９を介して反対側に散気管５２−５〜散気管５２−８が散気管５２−１〜５２−４と同様に配置されている。散気管５２−５、５２−６は、支管６２ａ−５、６２ａ−６の軸方向に対して直交方向に所定間隔を持って並列に配置され、枝管６２ｂ−５、６２ｂ−６同士はオフセットされている。また、散気管５２−７、５２−８も支管６２ａ−７、６２ａ−８の軸方向に対して直交方向に所定間隔を持って並列に配置され、枝管６２ｂ−７、６２ｂ−８同士はオフセットされている。また、二つの散気管５２−１、５２−２には本管６１−１から空気２９を供給し、二つの散気管５２−３、５２−４には本管６１−２から空気２９を供給し、二つの散気管５２−５、５２−６には本管６１−３から空気２９を供給し、二つの散気管５２−７、５２−８には本管６１−４から空気２９を供給するようにしている。

また、散気管５２−１〜５２−４、散気管５２−５〜５２−８を堰６９の片側に各々４つずつ設けるようにしているが、これに限定されるものではなく、酸化槽の大きさに応じて散気管を設ける数量は適宜調整するようにする。

本実施の形態に係る第五の酸化槽５１−５のように、散気管５２−１〜散気管５２−４と散気管５２−５〜散気管５２−８との間に堰６９を設けることで、図２３に示すように堰６９の両側で対流を生じさせることができるため、硫黄分吸収海水１６Ｂと空気２９とを更に効率良く気液接触させることができる。

また、本実施の形態に係る第五の酸化槽５１−５においては、散気管５２−１、５２−２の支管６２ａ−１、６２ａ−２の軸方向に対して直交方向に２つの散気管５２−１、５２−２毎に堰６９を設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各々の散気管５２−１、５２−２毎に堰６９を設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、第五の酸化槽５１−５と同一の壁面に、流入口５３及び流出口５４が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。図２４、２５は、酸化槽の他の構成を簡略に示す概略図である。図２４、２５に示すように、第五の酸化槽５１−５の流入口５３の設けられている壁面と隣接する何れかの壁面側に流出口５４を設けるようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る酸化槽は、海水中に空気を効率良く供給するのに有用であり、海水脱硫に用いた硫黄分を含む海水中に空気を供給する酸化槽に用いるのに適している。

１１ 空気
１２ ボイラ
１３ 排ガス
１４ 集塵装置
１５、１５Ａ 海水
１５Ｂ 第一の希釈用海水
１５Ｃ 第二の希釈用海水
１６Ａ〜１６Ｃ 硫黄分吸収海水
２０ 排煙脱硫吸収塔
２１ 誘引ファン
２２ 海
２３、２４ ポンプ
２５ 浄化ガス
２６ 煙突
２７ 酸化槽流入海水
２８ 酸化用空気ブロア
２９ 空気
３０ 酸化用空気ノズル
３１ 水質回復海水
４０ 海水脱硫システム
４１ 空気予熱器（ＡＨ）
４２ 蒸気
４３ 発電機
４４ 蒸気タービン
４５ 水
４６ 復水器
４７ 排煙脱硝装置
４８ 海水脱硫酸化処理装置
４９ 押込みファン
５０ 熱交換器
５１−１ 第一の酸化槽
５１−２Ａ、５１−２Ｂ 第二の酸化槽
５１−３ 第三の酸化槽
５１−４ 第四の酸化槽
５１−５ 第五の酸化槽
５１ａ 本体
５２、５２−１〜５２−８ 散気管
５３ 流入口
５４ 流出口
５５ 流入板
５６ 流出板
５７ バルブ
６１、６１−１〜６１−４ 本管
６２、６２−１、６２−２ 通気管
６２ａ、６２ａ−１〜６２ａ−８ 支管
６２ｂ、６２ｂ−１〜６２ｂ−８ 枝管
６４ 管本体
６５ 多孔性膜
６６ 孔
６７ 微細孔
６８ 仕切り板
６９ 堰
Ｌ１ 海水供給ライン
Ｌ２ 浄化ガス排出ライン
Ｌ３ 硫黄分吸収海水排出ライン
Ｌ４ 第一の海水分岐ライン
Ｌ５ 第二の海水分岐ライン
Ｌ６ 海水排出ライン

Claims (12)

1. 排ガスと海水とを接触させて前記排ガス中の硫黄分を海水脱硫して生じた硫黄分吸収溶液に空気を供給して前記硫黄分吸収溶液の水質回復処理を行う酸化槽であって、
   前記硫黄分吸収溶液を前記酸化槽内に流入させる流入口と、
   前記酸化槽内に前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って複数が並設され、前記流入口から酸化槽内に流入した前記硫黄分吸収溶液に空気を供給する散気管と、
   前記空気と接触させた水質回復処理後の前記硫黄分吸収溶液を前記酸化槽内から流出させる流出口と、
   前記酸化槽を仕切って前記複数の散気管に前記硫黄分吸収溶液を順次流す仕切り板とを具備し、
   前記散気管は、所定方向に延在し、前記散気管に前記空気を供給する本管と、当該本管に連結された当該本管から前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って延在する支管と、当該支管に連結され、前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に略直交する略同一方向に揃って延在して並設された複数の枝管とを有することを特徴とする酸化槽。
2. 排ガスと海水とを接触させて前記排ガス中の硫黄分を海水脱硫して生じた硫黄分吸収溶液に空気を供給して前記硫黄分吸収溶液の水質回復処理を行う酸化槽であって、
   前記硫黄分吸収溶液を前記酸化槽内に流入させる流入口と、
   前記酸化槽内に前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って複数が並設され、前記流入口から酸化槽内に流入した前記硫黄分吸収溶液に空気を供給する散気管と、
   前記空気と接触させた水質回復処理後の前記硫黄分吸収溶液を前記酸化槽内から流出させる流出口と、
   前記酸化槽の前記硫黄分吸収液の流れ方向に沿って設けられ、前記酸化槽内に前記硫黄分吸収溶液の対流を堰の両側で生じさせる堰とを具備し、
   前記散気管は、所定方向に延在し、前記散気管に前記空気を供給する本管と、当該本管に連結され、当該本管から前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に沿って延在する支管と、当該支管に連結され、前記硫黄分吸収溶液の流れ方向に略直交する略同一方向に揃って延在して並設された複数の枝管とを有することを特徴とする酸化槽。
3. 請求項１又は２において、
   前記複数の枝管が、管本体と、該管本体の表面を覆う多孔性膜とからなることを特徴とする酸化槽。
4. 請求項１から３のいずれか１つにおいて、
   前記枝管が平板であって、
   前記枝管の長手方向の形状が、前記枝管の両端の形状を矩形状又は円弧状とするものであることを特徴とする酸化槽。
5. 請求項１から３のいずれか１つにおいて、
   前記枝管の長手方向に対して直交する断面形状が、円形状であることを特徴とする酸化槽。
6. 請求項１乃至５の何れか一つにおいて、
   前記複数の枝管同士の各々の間隔が４００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下であることを特徴とする酸化槽。
7. 請求項１乃至６の何れか一つにおいて、
   前記支管が、前記本管に所定間隔をもって二つ以上連結されていることを特徴とする酸化槽。
8. 請求項７において、
   複数の前記支管同士を並列に配置し、
   それらの前記枝管同士がオフセットされていることを特徴とする酸化槽。
9. 請求項８において、
   一方の前記枝管の間に、隣接する他方の前記支管に連結された前記枝管が交互に入り込みつつ配設されてなることを特徴とする酸化槽。
10. 請求項１乃至９の何れか一つにおいて、
    前記海水が復水器から排出される排液であることを特徴とする酸化槽。
11. 排ガス中の硫黄分を海水と接触させて洗浄する排煙脱硫装置と、
    請求項１乃至１０の何れか一つの酸化槽とを有することを特徴とする海水処理装置。
12. ボイラと、
    前記ボイラから排出される排ガスを蒸気発生用の熱源として使用すると共に、発生した蒸気を用いて発電機を駆動する蒸気タービンと、
    前記蒸気タービンで凝縮した水を回収し、循環させる復水器と、
    前記ボイラから排出される排ガスの脱硝を行う排煙脱硝装置と、
    前記排ガス中の煤塵を除去する集塵装置と、
    請求項１１の海水処理装置と、
    前記排煙脱硫装置で脱硫された浄化ガスを外部へ排出する煙突とからなることを特徴とする海水脱硫システム。

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