JPH06343825A

JPH06343825A - 湿式排煙脱硫装置と方法

Info

Publication number: JPH06343825A
Application number: JP5137191A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kako; 宏行加来; Naruhito Takamoto; 成仁高本; Hirobumi Yoshikawa; 博文吉川; Hiroshi Ishizaka; 浩石坂; Tadaaki Mizoguchi; 忠昭溝口; Shigeru Nozawa; 滋野澤
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1994-12-20

Abstract

(57)【要約】【目的】塔内ガス流速を速くした場合においても飛散
ミストの量を増加させることがなく、さらにガス入口部
およびガス出口部の容積を極力小さくすることで吸収塔
をコンパクトにすること。【構成】吸収塔に中仕切板１１を設け、入口部１から
導入される排ガスにスプレノズル７より吸収剤スラリを
ガス流に対向する方向から噴霧し、吸収剤スラリの飛散
液滴はできるだけ吸収塔の前段吸収部で取り除く。その
後ガス流を反転部８で反転させてミストをミストエリミ
ネータ９で除去する。吸収部においてのみガス流に対し
て吸収剤スラリを向流接触させ、その後ガス流を反転さ
せるため、飛散液滴の大部分が除去できるため、塔内の
ガス流速を従来に比べ速くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湿式排煙脱硫方式に係
り、特にスプレノズル塔式の高効率吸収塔を備えた湿式
排煙脱硫方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所などにより排出される燃焼ガ
ス中に含まれる硫黄酸化物を除去する、いわゆる排煙脱
硫装置としては、吸収剤として石灰石あるいは炭酸カル
シウムを使用し、副生品として石膏を回収する湿式石灰
石−石膏法が主流である。この湿式石灰石−石膏法の脱
硫装置の主要装置である吸収塔は、これまで種々の形式
のものが開発され、実用化されているが、スプレノズル
塔を用いるものは最も多く採用されているものの一つで
ある。

【０００３】従来使用されているスプレ塔式吸収塔の構
成を図５に示す。吸収塔下部のガス入口部３１より吸収
塔内へ流入した排ガスが吸収塔上部のガス出口部３２か
ら排出する。この間、吸収塔下部の吸収剤タンク３３か
ら循環ポンプ３４により循環配管３５内に循環供給され
る吸収剤がヘッダ３６のスプレノズル３７より噴霧さ
れ、排ガスと向流接触する。この向流接触は並流接触に
比べ吸収効率が高いため、一般には向流接触方式が多く
採用されている。硫黄酸化物を除去された排ガスはガス
出口部３２より系外へ流出するが、排ガスに同伴される
吸収剤のミストを除去するために、吸収塔内には通常ミ
ストエリミネータ３８が設置されている。また、硫黄酸
化物の除去量に相当する吸収剤が消費されるので、それ
に見合った量の吸収剤である炭酸カルシウム（石灰石−
石膏法）などが吸収剤供給ライン３９から吸収塔循環タ
ンク３３へ補給される。

【０００４】前述のように、通常吸収塔内のスプレノズ
ル３７は排ガス流に対し向流に噴霧され、しかも重力の
働く方向に噴霧されているが、ＳＯ₂の吸収反応を速く
するためには液滴径を小さくすることが望ましい。しか
し、液滴径があまり小さくなると、それが排ガス流に同
伴されミストエリミネータ３８で捕集されることになる
が、その場合はミストエリミネータ３８の負荷が大きく
なり、多数のミストエリミネータ３８が必要となる。特
にガス流速を高め、脱硫装置のコンパクト化を図る場
合、従来法では吸収塔内における液滴のガス流からの分
離は重力のみにたよっており、この問題はさらに顕著に
なる。また、従来の吸収塔の塔高は循環タンク３３、ガ
ス入口部３１、スプレノズル３７等のある吸収部および
ガス出口部３２から構成されているが、この中でガス入
口部３１およびガス出口部３２の容積を低減できれば吸
収塔は大幅に塔高が低くなりコンパクト化を図ることが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の湿式排煙脱硫装
置の吸収塔はミストエリミネータ３８の性能を維持する
ために塔内流速を、例えば３ｍ／ｓ程度に制限されてい
た。そのためガス量が大きくなった場合には塔径も大き
くする必要があったので、吸収塔のコンパクト化を図る
ことができなかった。本発明の目的は塔内ガス流速を速
くした場合においても飛散ミストの量を増加させること
なく、コンパクトにできる吸収塔を備えた湿式排煙脱硫
方式を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
主構成によって達成される。すなわち、吸収剤スラリを
スプレノズルから噴霧して、燃焼装置から排出される排
ガス中の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備えた湿式排煙
脱硫装置において、吸収塔にその内部をガス入口部側の
吸収部とガス出口部側のミスト除去部に分離する中仕切
板と、ガス流が吸収部からミスト除去部に流入するため
のガス流反転部を設け、さらに、吸収部にのみスプレノ
ズルを設け、該スプレノズルの吸収剤スラリ噴霧方向が
ガス流に対し向流方向になるように配置した湿式排煙脱
硫装置である。上記湿式排煙脱硫装置のガス流に対し向
流方向に向けられたスプレノズルの吸収剤スラリ噴霧方
向は、重力方向にも向けて配置することが望ましい。ま
た、上記吸収塔のガス流反転部には飛散液滴の除去用の
邪魔板が取り付けることで、より確実に飛散液滴がミス
ト除去部に流入することを防ぐことができる。また、本
発明の吸収部とミスト除去部は上下方向に重ね合わせた
配置、水平方向に並列状にした配置とすることができ
る。

【０００７】本発明の上記目的は次の主構成によっても
達成される。すなわち、吸収剤スラリを噴霧して、燃焼
装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を除去する吸
収塔を備えた湿式排煙脱硫方法において、前記吸収塔に
導入される排ガスに吸収剤スラリをガス流に対向する方
向から噴霧し、その後、ガス流を反転させてミストを除
去する湿式排煙脱硫方法である。

【０００８】

【作用】現在主流の湿式排煙脱硫装置では、その吸収塔
のスプレノズルとして吸収液がコーン状で噴霧されるホ
ロコーン型のものが使用されている。ＳＯ₂の吸収は、
このホロコーン部で大部分が達成されている。すなわ
ち、雨のように自然落下している吸収液部分あるいはガ
ス流に同伴されて飛散する吸収液液滴などは、ガスとの
相対速度が小さいため、ＳＯ₂吸収にあまり寄与しな
い。ガス流速を速くすると飛散液滴（ミスト）が多くな
り、後続のミストエリミネータの負荷を増すことにな
る。従って、吸収液は吸収塔の前段吸収部でのみ噴霧
し、飛散液滴はできるだけ吸収部で取り除くことが望ま
しい。そのため、ガス流が反転する反転部を設け、同時
に、スプレノズルから噴霧される液滴がガス流に乗る前
に（液滴の噴霧慣性が残っている範囲内で）吸収塔下部
の循環タンクの液面に達するようにするか、吹き付ける
ようにして、液滴の飛散を防止する。このように、本発
明はガス流に対して吸収液を向流接触させ、さらに向流
接触スプレ吸収塔内の吸収部出口にガス流の反転部を設
けることで、該反転部で飛散液滴の大部分を除去できる
ため、塔内のガス流速を従来に比べ速くすることができ
る。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面と共に説明する。実施例１図１は湿式排煙脱硫装置の吸収塔部分を示すものであ
り、吸収塔内は中仕切板１１により、下部がガス入口１
を備えた吸収部、上部がガス出口２を備えたミスト除去
部に分割されている。従って、吸収部に導入されたガス
は反転してミスト除去部に供給された後、吸収塔から排
出される。吸収部の下部には吸収剤が貯溜される循環タ
ンク３が設けられ、該循環タンク３内の吸収剤は循環ポ
ンプ４と循環配管５により吸収部にあるスプレヘッダ６
のスプレノズル７に供給される。また、硫黄酸化物の除
去量に相当する吸収剤が消費されるので、それに見合っ
た量の吸収剤である炭酸カルシウムなどが吸収剤供給ラ
イン１０から循環タンク３へ補給される。また、ミスト
除去部にはミストエリミネータ９が配置され、ここで浄
化されたガスはガス出口部２から排出される。本実施例
では、噴霧される吸収液が排ガスと向流接触するように
スプレノズル７の噴霧方向を配置している。これはスプ
レノズル７から高速で噴霧される液滴がガスと十分接触
する機会が得られると同時に、液滴がガス流に乗る前に
吸収塔下部の循環タンク３の液面に達するようにして、
液滴の飛散を防止して、後続のミストエリミネータ９の
負荷を減らすためである。

【００１０】上記構成を備えたＳＯ₂を含む燃焼排ガス
はガス入口部１から吸収部に入る。吸収部では循環タン
ク３内の吸収剤が循環ポンプ４により昇圧され循環配管
５を通り、ヘッダ６のスプレノズル７から噴霧されて排
ガスと向流接触する過程でＳＯ₂ガスを吸収することに
なる。吸収部のガス流速は吸収部をコンパクトにする目
的から従来法におけるガス流速３ｍ／ｓ以上としてお
り、そのため液滴の大部分はガス流に同伴されて反転部
８に入ることになる。反転部８ではガス流方向が１８０
°反転するため液滴はガス流から分離され吸収塔の側壁
１２に衝突し、ミスト除去部に送られることはなくな
る。この効果はガス流速が速いほど顕著であり、反転し
てミストエリミネータ９に入る液滴は大幅に軽減され
る。反転部８で分離できなかった細かい液滴はミストエ
リミネータ９で除去されることになるが、大部分の液滴
が反転部８で除去されるためミストエリミネータ９の段
数の増加は不要になる。

【００１１】実施例２図２に本発明の実施例２を示すが、図１と同一部材は同
一番号を用いたので、それらの説明は省略する。本実施
例は吸収部におけるスプレノズル７の噴霧方向をほぼ４
５°から９０°下方（重力方向）の範囲に傾けた構造と
したものである。スプレノズル７から噴霧される液滴が
ガス流に乗る前に、液滴を吸収塔下部の循環タンク３の
液面に吹き付けるようにして、液滴の飛散を防止し、後
続のミストエリミネータ９の負荷を減らすためである。
また、本実施例ではスプレノズル７の噴霧方向を重力方
向に傾けたため、中仕切板１１と最上段のスプレヘッダ
６間から導入される排ガスが直接ミスト除去部に流入す
ることを防ぐため、最上段のスプレヘッダ６を中仕切板
１１の直下に配置する。そして、スプレノズル７から噴
霧された液滴は１０〜３０ｍ／ｓと高速であるため、Ｓ
Ｏ₂を吸収しながらガス流を通過して循環タンク３に落
下するため、飛散液滴は減少することになる。一部飛散
した液滴はガス流に乗ることになるが、反転部８に入り
大きな液滴の大部分はこの部分で除去される。その結果
ミストエリミネータ９の段数の増加は不要になる。

【００１２】実施例３図３に本発明の実施例３を示す。図３は吸収塔を中仕切
板１１により吸収部とミスト除去部を水平方向に並列状
に配置するように分けた構造を示すものである。吸収塔
は吸収部およびミスト除去部を横型にすることにより、
実施例１または実施例２に示す竪型の吸収塔では必ず必
要であったガス入口部１およびガス出口部２を取り付け
るために必要な容積、さらにこれに伴う塔高の増大を防
止することができ、コンパクトな吸収塔を提供できる。
この場合もＳＯ₂を含む燃焼排ガスはガス入口部１から
吸収部に入りＳＯ₂がスプレされている吸収液に吸収さ
れる。ＳＯ₂を吸収された排ガスは反転部８に入り高流
速のガスに同伴された液滴は遠心力によりガス流から分
離され、側壁１２に衝突し捕集されることになる。飛散
液滴の大部分はこの反転部８で除去され、残りの飛散液
滴はミストエリミネータ９に入り完全に細かい液滴まで
除去される。本法も高性能な液滴除去が可能なため従来
のガス流速の限界である３ｍ／ｓ以上の運転ができ、４
〜６ｍ／ｓのガス流速を達成できるため装置のコンパク
ト化が図れる。

【００１３】図４に反転部８の一例を示したが、側壁１
２には複数の邪魔板１３が取り付けられているため、こ
の場合は液滴をさらに容易に捕集できる構造となってい
る。ガス流が反転部８で反転した時に飛散液滴はガス流
から分離し、側壁１２に向かって飛行する。大きな液滴
（＞約５００μｍ）は直接側壁１２に衝突して捕集され
るが、細かい液滴の一部はまたガス流に乗ってミストエ
リミネータ９へ飛行することになるので、側壁１２に邪
魔板１３を取り付けることで、この部分に飛散液滴が衝
突して捕集されることになり、液滴の捕集効果はさらに
増大し、装置のコンパクト化が図れる。

【００１４】

【発明の効果】本発明では吸収塔内の吸収部出口に反転
部を設けることで飛散ミスト側のガス流を高流速にで
き、しかも装置のコンパクト化が図れる。さらに、吸収
部およびミスト除去部のガス流を導入ダクト内のガス流
と同方向すなわち横型（重力に対して直角方向）構造を
取ることによりガス入口部およびガス出口部に必要な空
間が不要となるため、さらにコンパクトな構造が達成で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１になるスプレ吸収塔を示す
図である。

【図２】本発明の実施例２になるスプレ吸収塔を示す
図である。

【図３】本発明の実施例３になるスプレ吸収塔を示す
図である。

【図４】図３の側壁構造の一例を示す図である。

【図５】従来のスプレ吸収塔を示す図である。

【符号の説明】

１…ガス入口部、２…ガス出口部、３…循環タンク、４
…循環ポンプ、６…スプレヘッダ、７…スプレノズル、
８…反転部、９…ミストエリミネータ、１０…吸収剤供
給ライン、１１…中仕切板、１２…側壁、１３…邪魔板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石坂浩広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者溝口忠昭広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸収剤スラリをスプレノズルから噴霧し
て、燃焼装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を除
去する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、吸収塔にその内部をガス入口部側の吸収部とガス出口部
側のミスト除去部に分離する中仕切板と、ガス流が吸収
部からミスト除去部に流入するためのガス流反転部を設
け、さらに、吸収部にのみスプレノズルを設け、該スプ
レノズルの吸収剤スラリ噴霧方向がガス流に対し向流方
向になるように配置することを特徴とする湿式排煙脱硫
装置。
【請求項２】ガス流に対し向流方向に向けられたスプ
レノズルの吸収剤スラリ噴霧方向は、重力方向にも向い
て配置されてい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】吸収塔のガス流反転部には飛散液滴の除
去用の邪魔板が取り付けられていることを特徴とする請
求項１または２記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項４】吸収部とミスト除去部は上下方向に重ね
合わせて配置されることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項５】吸収部とミスト除去部は水平方向に並列
状態で配置されていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項６】吸収剤スラリを噴霧して、燃焼装置から
排出される排ガス中の硫黄酸化物を除去する吸収塔を備
えた湿式排煙脱硫方法において、前記吸収塔に導入される排ガスに吸収剤スラリをガス流
に対向する方向から噴霧し、その後、ガス流を反転させ
てミストを除去することを特徴とする湿式排煙脱硫方
法。