JPH0220289B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ルーバーによつて充填保持された炭
素質吸着剤のような粒子状物質を上から下に移動
させながら、ルーバーを通つてくるSOx、NOx
含有排ガスのようなガスと接触させ、除塵とか脱
硫、脱硝のような吸着、各種反応等を行わせるた
めの移動層反応槽に関するものである。 〔従来の技術〕 従来のこの種の装置では、第１０図に示すよう
に垂直方向に一列に配された一対のルーバー１及
び１′により充填保持された粒子状物質２が、上
から下に移動して移動層を形成し、ガス３は反応
槽４に導入され、移動層の側方からルーバー１を
通つて移動層を貫流し、この間に除塵、反応等を
行い、反対側のルーバー１′から排出される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、従来のこのような反応槽においては、
以下のような問題点があつた。 第１に、第１１図に示すようにルーバー１の上
に粒子状物質２の非移動部分２−ａが形成され
る。このため、ダスト濃度の高いガスを導入する
場合には、非移動層２−ａのガス入口側にダスト
の層が成長し、圧損の上昇をきたす。また、非移
動部分２−ａは化学反応的に飽和に達してしま
い、反応生成物の浸出によるルーバー１の腐食を
起すこともあり、かつ全体の反応容量の減少をき
たす。 第２には、第１２図に示すように反応槽におけ
る粒子状物質２の排出口は、通常ルーバー１及び
１′の間隔よりも狭く絞られており、このままで
は移動層内の粒子状物質の速度分布は第１２図に
示す５−１〜５−４のようになつてしまう。この
ため第１３図に示すような種々の整流体６を設け
移動層内の流速分布をできるだけ均等にしようと
する方法が取られてきた。しかし粒子状物質２の
もともとの不均質性及び粒度、含塵量含水分量等
の性状の経時変化のため、その流動状態はコント
ロールし難く、整流体６は設けたが、あとは成行
きまかせという要素が強かつた。 一方、除塵、反応等の面からみれば、移動層内
の粒子状物質２には一般にガス入口側程高い負荷
がかかり、ガス・入口側ルーバー１近傍の粒子状
物質は最高の負荷にさらされる。このため反応生
成物が付着性の強い場合などは、粒子状物質の移
動速度が遅いと塊が生じ、それが成長してガスに
対する圧損の上昇をきたす場合がある。従つて、
この部分の粒子状物質を比較的速い速度で移動、
入れ替えてやるのが得策であるが、従来の方法で
は前述のように成行きまかせであり、まして、こ
の部分の移動速度を自在にコントロールすること
はできなかつた。 ところで第１１図にて既に説明した如く、粒子
状物質の非移動部分２−ａが形成されるが、これ
は２−ａ部分に内側から働く側圧と、２−ａ部分
の自重による側圧が釣り合うために起る。従つて
内側から働く側圧をなんらかの方法で支え、２−
ａ部分に直接作用しないようにしてやれば、２−
ａ部分の粒子状物質は下方に排出され、かわりに
上方から新な粒子状物質が供給されることになり
連続した入れ替えが行われる。その方法として第
１４図に示すような方法が考案されている。１の
メインルーバーの中間にメインルーバー１と同方
向の傾斜でサブルーバー７を設ける。メインルー
バー１上の２−ｂに内側から作用する側圧をサブ
ルーバー７が支えるため、２−ｂからの排出がス
ムーズに行われ、かわりに２−ｃ部の粒子状物質
が２−ｂの位置に入り、メインルーバー部の粒子
状物質の入れ替えがスムーズに行われる。しか
し、この方法ではサブルーバー７上に非移動部分
２−ｄが形成されることになり、程度の差こそあ
れ、同様の問題が生ずる。 本発明の目的は上述した従来法の諸欠点を解消
した移動層反応槽を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記の目的を達成するために第１にル
ーバー上の粒子状物質の滞留をなくし、良好な移
動状態をもたらすことにより、ガス入口側ルーバ
ー部へのダスト蓄積、圧損の過上昇を防ぎ、第２
にルーバー近傍の粒子状物質の移動速度と、他の
部分の粒子状物質の移動速度の比を反応槽全体の
粒子状物質の流量を変えることなしに自由に変え
ることにより、高い負荷を負う入口側の粒子状物
質の移動速度を速くしたり、圧損の様子を見なが
らコントロールすることができる反応槽を提供す
るものである。 すなわち本発明は粒子状物質をルーバー構造に
よつて充填保持し、該粒子状物質を上から下に移
動させながらルーバーを通つてくるガスと接触さ
せる移動層反応槽において、粒子状物質を充填保
持するために垂直方向に一列に並んだメインルー
バーの内側に断面が逆Ｖ字型又は逆Ｖ字型三角形
のサブルーバーを各メインルーバーと平行に一列
に設け該逆Ｖ字型又は逆Ｖ字型三角形の一辺はメ
インルーバーの各段の高さ方向の中間の位置に端
を発し、メインルーバーの内側に向つてメインル
ーバーとは逆勾配で配し、Ｖ字型の頂点からの他
の一辺は垂直下方ないし外側方向に角度10゜以下
の範囲内で傾斜させて配置し（逆Ｖ字型の場合は
垂直方向を除く）、かつこの下方向辺の下端と、
その下の段のＶ字型の頂点とが接しないようにし
たことを特徴とする移動層反応槽である。 本発明の特に好ましい実施態様はサブルーバー
のうち、最下段のサブルーバーの下方向辺の下端
から、移動層反応槽のケーシング内壁に沿つて仕
切板を設け、該仕切板を移動層反応槽の粒子状物
質排出ノズル内まで連続させた上記移動反応槽が
挙げられる。 以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。 本発明はまず第１にルーバー上の粒子状物質の
滞留をなくす手段として第２図に示すように、断
面が逆Ｖ字型又は逆Ｖ字型三角形ABCであるサ
ブルーバー８を設ける（図示のものは３辺により
閉じられた逆Ｖ字型三角形の場合を示す）。 サブルーバー８は第３図により詳しく示すよう
に、メインルーバー１のサブルーバー側端部D.E
に対して、ほぼDEを結ぶ線の中間点すなわちメ
インルーバーの各段の高さ方向の中間の位置に頂
点Ａがあるようにする。Ａ点がこれより左に寄り
すぎると、とＤ間が狭くなりブリツジを起し
易い。また右に寄すぎるとサブルーバーとしての
効果が得られない。Ｄ点との間隔は粒子の径
により決定される。 またメインルーバー１の近傍を流れる粒子速度
をU₁、サブルーバー８の近傍を流れる粒子速
度をU₂とすると、ダスト負荷の高いU₁側を速く
することが好ましい。ABの傾きαが大きすぎる
とU₂＞U₁となつてしまうので、U₁＞U₂となるよ
うにαを設定する。このような角度αとしては例
えば45゜≦α≦70゜が挙げられる。 ECの傾きβは粒子の安息角（１例としては
35゜）より小さくすることが好ましい。 さらにメインルーバー１とサブルーバー８の間
隙を流れる粒子速度は、内側を移動する粒子速度
の３倍以上が望ましいが、この間隙部分の容積は
第３図中ｈで表される大きさで決まる。ｈが大き
すぎると内側の流量が少なくなり効率的でないの
で、適当なｈの大きさを選択することにより逆Ｖ
字型又は逆Ｖ字型三角形ABCの位置を決めるこ
とができる。 このようにメインルーバー１とサブルーバー８
の間〓を流れる粒子速度と、内側を移動する粒子
速度の比は反応性物質、ダスト等の負荷により適
宜選定される。この間〓部分の容積は、メインル
ーバーのピツチ、角度およびそれに対応するサブ
ルーバーの形状により決まるが、この容積を大き
くしすぎるとこの部分の流速を速くするのに多く
の流量を必要とし、その分内側の流量が少なくな
るため、適当な寸法のメインルーバー、サブルー
バーを選定することが必要である。 次にサブルーバーの内側の辺の垂直線から
の傾きをγとするとき、0゜γ＜10゜とすること
が好ましい（ただし逆Ｖ字型の場は0゜＜γ＜
10゜）。が垂直である場合、すなわちγ＝0゜の場
合、第４図に示すように、下段サブルーバー８′
（断面をA′B′C′で示す）が上段サブルーバー８よ
り少しでも出ていると、図中ロで示す部分からの
粒子の洩れ込みが多くなり、図中イで示す部分の
流量が減少してしまう。またBCとB′C′をほぼ垂
直面内におさえてもやはり、ロの洩れ込みがある
ため段数が多い場合は上段でのイの流量に影響す
る。γ＞0゜すなわちBCを傾けることによりこの
ようなロの洩れ込みを防止できる。しかしながら
傾き角度γが大きすぎると、BC面上に流れの悪
い部分を生じる。 以上のように角度α、β、γを選んで断面
ABCの逆Ｖ字型又は逆Ｖ字型三角形の形状を決
めるが、たとえばα≒50゜、∠ABCは40〜50゜、γ
は０〜10゜のような逆Ｖ字型又は逆Ｖ字型三角形
とすることができる。 反応生成物が生じやすい条件では、サブルーバ
ー内に自由粉面があると反応生成物等による塊が
生じやすいが、このように辺ACを閉じた逆Ｖ字
型三角形とすることにより、トラブルの発生を防
止できる。 以上のように断面が逆Ｖ字型又は逆Ｖ字型三角
形のサブルーバー８を設けることにより、サブル
ーバー８より外側の粒子状物質はジグザグにスム
ーズに流れ、内側の粒子状物質はに沿つて垂
直下方にスムーズに流れ、滞留する部分は全くな
くなる。かつ隣り合うの隙間からの粒子状物
質の出入りはほとんどなく、両者独立した流れと
なり、最下段から排出口に向つて流出する粒子状
物質は、最上段から入り込んだ粒子状物質とほぼ
同じものであるという状態が実現される。 なおメインルーバーとサブルーバーの間を流れ
る粒子状物質の全粒子状物質に対する割合は、例
えば５〜20％程度とするが、最適条件は粒子状物
質の性状、装置の大きさ、形状、処理ガスの性状
等により異なるところで既に説明したようにルー
バー部粒子状物質の良好な移動が行われるために
は、当然最下段から抜かれる粒子状物質の流量が
確保されていなければならない。しかし一般に反
応槽の排出口は第１０図の如く、ルーバー最下段
から下り勾配の斜面の先端に設けられているた
め、どのような整流体を用いたとしても、槽内の
粒子状物質２が排出口に向う角度としては、この
斜面の角度が最も緩く、斜面近傍の粒子状物質の
移動速度が最も遅くなる。まして、この部分の移
動速度を自在にコントロールすることなどはでき
なかつた。 本発明はルーバー最下段から抜かれる粒子状物
質の流量を確保し、かつこれを自在にコントロー
ルするために、第５図及び第５図のＸ−Ｘ断面図
である第６図の如く、サブルーバー８最下段の下
方向辺BCの下端から、反応槽のケーシング４に
沿つて、仕切板１０を設け、仕切板１０の上、下
にある粒子状物質が混ざらないような構造とし、
この仕切板１０を排出ノズルの中まで連続させ
る。仕切板１０の末端に、末端の辺と平行な軸を
有する回転仕切板１１を設け、仕切板１０の下端
と回転仕切板１１の上端の隙間を粒子状物質が貫
通しない程度とする。この回転仕切板１１の角度
は外部から変更できるような構造とする。 以上のような構造により、ルーバー下端から排
出される粒子状物質は仕切板１０の上側にある粒
子状物質からの干渉を受けずに、ケーシング４と
の間を通り、排出ノズルに達する。排出ノズル部
に設けられた回転仕切板１１は、その角度を変え
ることにより、その出口部の左右の断面積が変え
られる。全体の抜出量が一定であつても、回転仕
切板１１の角度次第で、左右の流量比を０から無
限大まで連続して変えることができる。これによ
り、全体の抜出量を増加させることなしに、槽内
の粒子状物質の移動速度分布を効果的なものにす
ることができる。 〔実施例〕 第１図は本発明による乾式脱流脱硝装置の一実
施例の説明図である。第１図において、２は平均
粒径８mmφ程度の活性コークスであり、９のホツ
パーにて粉粒体表面を一定に保つように充填され
ており、４の反応槽を経て、１５の定量フイーダ
にて抜き出される。ガス３は反応槽の側面から入
り、ルーバー及び活性コークス層を通つて脱硫、
脱硝、除塵が成され反対側の側面から出る。反応
槽内の活性コークスは入口側のメインルーバー１
及び出口側ルーバー１′により保持されている。
入口側は８のサブルーバー及び１０の仕切板、１
１の回転仕切板から成り、更に活性コークス層の
中間に全体の移動速度分布をコントロールするた
めの仕切板１２及び回転仕切板１３、及び整流体
１４が設けられており、移動速度のコントロール
は１６のサイトグラスから活性コークスの降下速
度を測定しながら行う。 第７図は入口側ルーバー部の詳細である。θ₁は
70゜、αは50゜、ａは480mm、ｂは450mm、ｃは350
mm、ｄは30mm、ｉは115mm、第８図は入口側ルー
バー下端から排出口までの詳細である。θ₂は63゜、
ｅは115mm、ｆは100mm、ｇは100mm、ｊは150mm。 第９図は仕切板１０の下端と回転仕切板１１部
の詳細断面図である。回転仕切板１１と１２の回
転軸、１３のナツトは一体化されており一緒に回
転する。ケーシング４の外部とのガス洩れを防ぐ
ためのカバーとして、１６の外筒及び１７のキヤ
ツプがあり、１８は回転軸に対するロツクボルト
である。ｋは155mm、ｌは153mm。 本実施例を設けた移動層反応槽と設けない移動
層反応槽との運転結果を比較すると、設けないも
のでは、運転開始後200〜300時間で反応槽の圧力
損失が過大となり運転不能に陥いる。開放点検す
ると入口側ルーバー部の非移動粒子状物質の上流
側に厚いダストの層が形成されており、ルーバー
の内面側には反応生成物が塊となつて成長してお
り、そのところどころにガスの流入口が口を開け
ているという状態となる。 一方、設けたものでは、サブルーバー部の粒子
状物質の流量を全体の10％程度にすると、反応槽
の圧力損失が運転開始後50時間程度の間わずかに
上昇していくが、それ以後上昇はなく安定した連
続運転が可能である。開放点検すると、入口側ル
ーバー部にはダストが蓄積した形跡はなく、ルー
バーの内面側にも反応生成物の塊は認められな
い。 圧力損失の変動および開放点検による観察結果
を次表に示す。

〔発明の効果〕

以上詳述したところおよび実施例の結果から明
らかなように、本発明の移動層反応槽は、ルーバ
ー上の粒子状物質の滞留を解消し良好な移動状態
が得られ、また粒子状物質の流量確保と移動速度
のコントロールが可能である。したがつて、ダス
トの濃度、反応生成物の単位時間当りの生成量等
からサブルーバー部の粒子状物質流量を適当に調
節することにより、広範囲な条件に適応する移動
層反応槽である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の移動層反応槽の一実施態様を
示す断面図、第２図は本発明のサブルーバーの位
置、構造を説明する図、第３図は本発明のサブル
ーバーの角度と位置を詳しく説明する図、第４図
は本発明のサブルーバーのBC面が垂直の場合を
説明する図、第５図は本発明のサブルーバーの一
実施態様を示す部分図、第６図は第５図のＸ−Ｘ
線に沿つた断面図、第７図ないし第９図は本発明
の実施例におけるサブルーバーと仕切板の部分設
計図、第１０図は従来のルーバーによつて粒子状
物質を保持する移動層反応槽の概略を示す断面
図、第１１図は第１０図のルーバー近傍を示す部
分拡大図、第１２図および第１３図は従来のこの
種移動層反応槽における粒子状物質の流速分布を
示す概念図、第１４図は従来のサブルーバーの位
置、構造を示すルーバー近傍図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒子状物質をルーバー構造によつて充填保持
   し、該粒子状物質を上から下に移動させながらル
   ーバーを通つてくるガスと接触させる移動層反応
   槽において、粒子状物質を充填保持するために垂
   直方向に一列に並んだメインルーバーの内側に断
   面が逆Ｖ字型又は逆Ｖ字型三角形のサブルーバー
   を各メインルーバーと平行に一列に設け該逆Ｖ字
   型又は逆Ｖ字型三角形の一辺はメインルーバーの
   各段の高さ方向の中間の位置に端を発し、メイン
   ルーバーの内側に向つてメインルーバーとは逆勾
   配で配し、Ｖ字型の頂点からの他の一辺は垂直下
   方ないし外側方向に角度10゜以下の範囲内で傾斜
   させて配置し（逆Ｖ字型の場合は垂直方向を除
   く）、かつこの下方向辺の下端と、その下の段の
   Ｖ字型の頂点とが接しないようにしたことを特徴
   とする移動層反応槽。 ２ サブルーバーのうち、最下段のサブルーバー
   の下方向辺の下端から、移動層反応槽のケーシン
   グ内壁に沿つて仕切板を設け、該仕切板を移動層
   反応槽の粒子状物質排出ノズル内まで連続させた
   特許請求の範囲１の移動層反応槽。 ３ 仕切板の排出ノズル内の端部に、該仕切板と
   平行な中心軸を有する回転仕切板を設けた特許請
   求の範囲２の移動層反応槽。