JPH09867A

JPH09867A - 排ガスの処理方法

Info

Publication number: JPH09867A
Application number: JP7179576A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Kawamura; 和茂川村; Eiji Awai; 英司粟井; Masaru Takeda; 大武田; Mamoru Iwasaki; 守岩▲崎▼; Takashi Kimura; 隆志木村
Original assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】排ガスに含まれている亜硫酸ガス及び粉塵を
高効率でかつ経済的に除去し得る方法を提供する。【構成】第１隔板２と第２隔板３とによって第１室５
と第２室６と第３室７とに区画された密閉槽の第２室に
排ガスを供給し、ガス分散管９を通して第１室の吸収液
中に吹込み、上部空間の排ガスを排ガス上昇筒１０内を
上昇させる、第１室の排ガス中及び／又は排ガス上昇筒
の排ガス中に洗浄液をスプレーし、排ガスを洗浄液の液
滴と接触させ、排ガス上昇筒を通して第３室に上昇して
きた洗浄液の液滴を含む排ガスを排ガス流路変更部材２
６に衝突させてその排ガス流路を下降流となし、第２隔
板上に滞留している洗浄液に接触させ、第３室内の排ガ
スを排ガス出口１１から排出させ、ミストエリミネータ
を通過させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排ガスの処理方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】排ガスを３つの室に区画された密閉槽内
の第２室に導入し、この第２室から、多数のガス分散管
を介してその第２室の下方に位置する第１室内の吸収液
中に導入して脱硫処理した後、その脱硫処理済み排ガス
を、第１室から、第２室の上方に位置する第３室内に排
ガス上昇筒を介して上昇させる構造の排ガスの脱硫処理
装置は知られている。一方、空気中に放出させる排ガス
については、その中に含まれる汚染物質に対する規制が
ますます厳しくなってきており、例えば、排ガス中のＳ
Ｏ₂濃度及び粉塵濃度はそれぞれ２０ｐｐｍ以下及び１
０ｍｇ／Ｎｍ³以下に保持することが要求されている。
従って、このような排ガスに関する規制の強化に伴っ
て、排ガスの脱硫処理装置に対する性能の向上が強く要
望されるようになってきており、多くの研究がその性能
向上に向けられている。しかしながら、その性能向上
は、経済的な制約もあり、実際上ほぼ限界近くにきてお
り、非常に解決困難な課題となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、排ガスに含
まれている亜硫酸ガス及び粉塵を高効率でかつ経済的に
除去し得る方法を提供することをその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、排ガス中に含まれて
いる粉塵と亜硫酸ガスを除去する方法において、（i）
第１隔板とその上方に位置する第２隔板とによってその
内部が第１室と第１室の上方に隣接する第２室と第２室
の上方に隣接する第３室とに区画された密閉槽における
その第２室に排ガスを供給すること、（ii）第２室に供
給された排ガスを第１隔板に形成された透孔に垂設され
たガス分散管を通して第１室に収容されている吸収液中
に吹込むこと、（iii）第１室の上部空間に存在する排
ガスを第１室と第３室との間を連絡し、その上端が第２
隔板表面より上方に位置する排ガス上昇筒内を上昇させ
ること、（iv）第１室の上部空間に存在する排ガス中及
び／又は排ガス上昇筒を上昇する排ガス中に洗浄液をス
プレーし、排ガスを洗浄液の液滴と接触させること、
（v）排ガス上昇筒を通して第３室に上昇してきた洗浄
液の液滴を含む排ガスをその排ガス上昇筒の上方に配設
されているその先端が第２隔板表面と排ガス上昇筒の上
端との間に位置するガス案内壁を有する排ガス流路変更
部材に衝突させてその排ガス流路を下降流となし、第２
隔板上に滞留している洗浄液に接触させること、（v
ｉ）第３室内の排ガスを第３室に配設された排ガス出口
から排出させること、（vii）第３室から排出された排
ガスをミストエリミネータを通過させること、を特徴と
する排ガスの処理方法が提供される。

【０００５】本発明においては、上部空間に存在する排
ガス中及び／又は第１室の排ガスを第３室に導入させる
ために配設された排ガス上昇筒を上昇する排ガスに対し
て、洗浄液、好ましくは排ガス温度より低い温度の洗浄
液を接触させてその排ガス中の粉塵を除去することを特
徴とする。第１室において吸収液と接触した後の第１室
の上部空間に存在する排ガスの相対湿度は１００％もし
くは１００％に近いものである。従って、このような相
対湿度がほぼ１００％の排ガスを冷却するときには、排
ガス中の水蒸気は凝縮して液滴となる。そして、この水
蒸気の凝縮に際して、排ガス中に粉塵が存在するときに
は、排ガス中の水蒸気は、この粉塵を核として凝縮し、
粉塵を含む液滴となるが、この場合の粉塵を含む液滴
は、粉塵よりも大きな粒径を持つ粗大粒子であり、排ガ
ス中から非常に分離しやすく、排ガス中から容易に分離
除去することができる。従って、排ガス中の粉塵の除去
率を向上させるためには、排ガス上昇筒内を上昇する排
ガス中及び／又は第１室の上部空間に存在する排ガス中
にスプレーさせる洗浄液は、排ガス温度よりも低い温度
であることが好ましい。

【０００６】洗浄液による排ガスの冷却は、第１室の上
部空間に存在する排ガス中及び／又は排ガス上昇筒を上
昇する排ガスに対して冷却された洗浄液をスプレーさせ
ることにより行うことができる。排ガス上昇筒を上昇す
る排ガスと冷却された洗浄液とを接触させる場所及びそ
の場所の数は任意であり、例えば、排ガス上昇筒の下端
部、中間部及び／又は上端部において排ガスと冷却され
た洗浄液とを接触させることができる。また必要に応
じ、さらに、第３室の下部、中間部及び／又は上部にお
いて排ガスと冷却された洗浄液とを接触させることがで
き、さらに、排ガス上昇筒と第３室の両方において排ガ
スと冷却された洗浄液とを接触させることができる。

【０００７】排ガスと接触させる冷却された洗浄液の温
度は、排ガス温度より低い温度であればよく、好ましく
は排ガス温度よりも少なくとも１℃低い温度、より好ま
しくは３〜３０℃低い温度である。

【０００８】排ガスの冷却により生成する粉塵を含む洗
浄液の液滴は排ガスからの分離性の良好なもので、第３
室から排出された排ガスをミストエリミネータを通過さ
せることによって排ガスから容易に分離除去することが
でき、これによって、排ガス中の粉塵を高除去率で除去
することができる。

【０００９】また、排ガス中に含まれる粉塵を含む洗浄
液の液滴は、その排ガスを固体表面に衝突させたり、そ
の排ガス中に洗浄液をスプレーさせたり、あるいはその
排ガスを洗浄液の流下液幕と接触させることによって
も、排ガスから効率よく分離除去させることができる。
排ガスを固体表面に衝突させると、その排ガス中の粉塵
を含む液滴はその固体表面に付着し、液膜を形成して固
体表面上を流下する。また、排ガス中に液体をスプレー
させると、その排ガス中の粉塵を含む液滴は、そのスプ
レーにより形成された液滴と合体し、粒径のより大きな
粗大粒子となり、その重力により落下する。さらに、排
ガスを流下液幕と接触させると、排ガス中の粉塵を含む
液滴は、その流下液幕に捕捉される。さらにまた、排ガ
ス中に含まれる粉塵を含む液滴は、ミストエリミネータ
の下流側に湿式電気集塵機、サイクロン等の集塵装置を
設置することにより、高効率で捕集することができる。

【００１０】次に、本発明を図面を参照して説明する。
図１は、排ガスの脱硫処理装置系の１つの例についての
模式図を示す。この図において、１は排ガス脱硫装置、
１’は密閉槽、２は第１隔板、３は第２隔板、４は天
板、５は第１室、６は第２室、７は第３室、８は排ガス
導入ダクト、９は排ガス分散管、１０は排ガス上昇筒、
１１は排ガス導出ダクト、１２はミストエリミネータ、
１３は液抜出し管、１４は洗浄液槽、１５はポンプ、１
６は液供給管、１７は液スプレーノズル、１８は吸収剤
供給管、１９は液補給管、２１は酸素含有ガス供給管、
２２は酸素含有ガス噴出ノズル、２３は排液管、２４は
撹拌機、２５は液導管、２６は排ガス流路変更部材、３
１は冷却除塵塔、３２は排ガス導入ダクト、３３は液抜
出し管、３４はポンプ、３５は液供給管、３６は液スプ
レーノズル、Ｌ₁は吸収液、Ｌ₂は洗浄液、Ｌ₃は冷却液
を各示す。

【００１１】図１に示す排ガス処理装置１は、大型の密
閉槽１’から構成され、その槽の内部は、第１隔板２及
びその上方に位置する第２隔板３によって第１室５と第
１室の上方に隣接する第２室６と第２室の上方に隣接す
る第３室７とに区画されている。第３室の上部空間は天
板４によって密閉されている。第１隔板２は水平又はや
や傾斜したものであることができる。第２隔板３は水平
又は傾斜したものであることができ、その傾斜角は特に
制約されない。第１室５の内部には、吸収液Ｌ₁が収容
され、その上部空間には液スプレーノズル２９が配設さ
れている。また、第１室には、撹拌機２４と、吸収液Ｌ
₁中に酸素を供給する必要がある場合に用いられる酸素
含有ガス噴出ノズル２２が配設されている。第２室６の
周壁には排ガス入口が配設され、この入口には排ガス導
入ダクト８が連結されている。第２室の空間には特別の
装置の配設は特に必要とはされないが、吸収液をスプレ
ーするためのスプレーノズル（図示されず）を配設する
こともできる。第３室７内には、排ガス上昇筒１０の上
方に排ガス流路変更部材２６が配設され、第３室上部に
は、液スプレーノーズル１７が配設されている。第３室
７の上方に配設された天板４には、排ガス出口が配設さ
れ、この出口には排ガス導出ダクト１１が連結され、こ
の排ガス導出ダクトリにはミストエリミネータ１２が連
結されている。排ガス出口は第３室の周壁に配設するこ
とができる。密閉槽１’の外部には、第３室７の床面を
構成する第２隔板３上に滞留する洗浄液Ｌ₂を液スプレ
ーノズル２８、２９、１７に循環させるための循環ライ
ンが配設されている。この循環ラインは、液抜出し管１
３、洗浄液槽１４、循環ポンプ１５及び液供給管１６及
び２７からなる。洗浄液槽１４には、補給用の液を供給
するための補給用液供給管１９が連結されている。この
洗浄液槽１４は、必要に応じ冷却用の熱交換器を配設す
ることができる。

【００１２】第１隔板２には、第１室５と第２室６との
間を連絡する透孔が多数配設され、各透孔にはその先端
が第１室の吸収液Ｌ₁中に延びる排ガス分散管９が垂設
されている。また、第１隔板２及び第２隔板３には、排
ガス上昇筒１０を配設するための開口が配設され、これ
らの開口には、第１室５の上部空間に存在する排ガスを
第３室７に導入させるための排ガス上昇筒１０が連結さ
れている。この場合、排ガス上昇筒１０の上端は第２隔
板の表面より上方に突出し、第２隔板上の液体が第２隔
板上に一定量滞留するようになっている。排ガス上昇筒
の横断面形状は、円形や正方形、長方形等の各種の形状
であることができる。排ガス上昇筒１０内には、洗浄液
をスプレーするためのスプレーノズル２８が配設されて
いる。排ガス分散管９としては、下端部の周壁面にガス
噴出孔を有するものや、下端がノズル構造に形成された
もの等の各種のものを用いることができる。図２に下端
部の周壁面にガス噴出孔を有する排ガス分散管の斜視図
を示す。図２において、９は排ガス分散管を示し、３７
はその下端部周壁面に形成されたガス噴出孔を示す。

【００１３】排ガス流路変更部材２６は、その先端が第
２隔板３の表面と排ガス上昇筒１０の上端との間に位置
するガス案内壁を有する下端開口した中空構造体からな
るものである。このような中空構造の排ガス流路変更部
材においては、排ガス上昇筒を上昇してきた排ガスは、
その中空構造体の下端開口からその内部に入り、その下
面に衝突するとともに、その流路をガス案内壁により案
内される下降流となり、第３室の床面を形成する第２隔
板の上面に滞留する洗浄液と接触する。この場合の下降
流となった排ガスと第２隔板上に滞留する洗浄液との接
触には、排ガスが液中に導入され、気泡となって液中を
上昇することにより行われる接触や、下降流となった排
ガスが液表面に衝突することにより行われる接触が包含
される。

【００１４】本発明で用いられる排ガス流路変更部材に
おいて、その排ガス衝突面は平面や曲面であることがで
き、また、ガス案内壁面も平面や曲面であることがで
き、その先端部にはガス噴出用の孔や切欠きを形成する
ことができる。さらに、ガス案内壁はガス衝突面の周囲
に連続又は不連続状に形成させることができる。図３〜
図１１にその構造例とともに、その配置状態図を示す。

【００１５】図３に示したものは、下端開口した中空球
状体構造のものであり、その中空球状体の中央部Ａが排
ガス衝突部を形成し、その中央部Ａより下方に延びる曲
面部Ｂがガス案内壁を形成する。また図２において、３
は第２隔板、１０は排ガス上昇筒、Ｃはその上端、Ｌ₂
は滞留液を示す。図３に示した排ガス流路変更部材にお
いては、ガス案内壁の先端は、滞留液Ｌ₂の液面と同一
レベル又はそれよりやや下方あるいはやや上方に位置さ
せることができる。

【００１６】図４に示したものは、下端開口した箱状体
のものであり、その上板Ａが排ガス衝突部を形成し、そ
の上板の周縁から下方に延びる側壁Ｂがガス案内壁を形
成する。また、図３において、３は第２隔板、１０は排
ガス上昇筒、Ｃはその上端、Ｌ₂は滞留液を示す。図４
に示した排ガス流路変更部材においては、ガス案内壁の
先端は滞留液Ｌ₂の液面と同一レベル又はそれよりやや
下方あるいはやや上方に位置させることができる。

【００１７】図５に示したものは、下端開口した中空構
造体のものであり、その中央部Ａが排ガス衝突部を形成
し、その中央部より下方に延びる曲面部Ｂがガス案内壁
を形成する。この中空構造体は、上方に突出した４つの
曲面を有するもので、その斜視図を図５（ｂ）に示す。
また、図５において、３は第２隔板、１０は排ガス上昇
筒、Ｃはその上端、Ｌ₂は滞留液を示す。図５に示した
排ガス流路変更部材においては、ガス案内壁の先端は滞
留液Ｌ₂の液面と同一レベル又はそれよりやや下方ある
いはやや上方に位置させることができる。

【００１８】図６に示したものは、下端開口した中空球
状体のものであり、その中央部Ａが排ガス衝突部を形成
し、その中央部から下方に延びる曲面部Ｂがガス案内壁
を形成する。この中空球状体は、そのガス案内壁の先端
が内側方向に向けて曲成されており、このため、中空球
状体内に導入された排ガスは渦流を形成し、滞留液をそ
の中空球状内部に巻上げる作用を示す。なお、滞留液の
巻上げ作用は、前記図３〜図５に示したものにおいて
も、そのガス案内壁の先端部を同様に内側に向けて曲成
することにより得ることができる。また、図６におい
て、３は第２隔板、１０は排ガス上昇筒、Ｃはその上
端、Ｌ₂は滞留液を示す。図６に示した排ガス流路変更
部材においては、ガス案内壁の先端は滞留液Ｌ₂の液面
と同一レベル又はそれよりやや下方あるいはやや上方に
位置させることができる。

【００１９】図７に示したものは、下端開口し、中央部
が曲面に形成された中空構造体のものであり、その中央
部Ａが排ガス衝突部を形成し、その中央部から下方に延
びる曲面部Ｂがガス案内壁を形成する。この中空構造体
は、そのガス案内壁の先端部が外側に向けて曲成されて
おり、このため、中央構造体の下端開口から排ガスが吹
出す際の圧力損失が小さいという利点がある。また、図
７において、３は第２隔板、１０は排ガス上昇筒、Ｃは
その上端、Ｌ₂は滞留液を示す。図７に示した排ガス流
路変更部材においては、ガス案内壁の先端は滞留液Ｌ₂
の液面と同一レベル又はそれよりやや下方あるいはやや
上方に位置させることができる。

【００２０】図８に示したものは、下端開口した中空球
状体構造のものであり、その中央部Ａが排ガス衝突部を
形成し、その中央部から下方に延びる曲面部Ｂがガス案
内壁を形成する。この中空球状体においては、そのガス
案内壁の先端部に円形状の多数のガス噴出孔Ｐを有し、
排ガスはこのガス噴出孔より滞留液Ｌ₂中に噴出する。
また、図８において、３は第２隔板、１０は排ガス上昇
筒、Ｃはその上端、Ｌ₂は滞留液を示す。図８に示した
排ガス流路変更部材においては、ガス案内壁の先端及び
ガス噴出孔Ｐは滞留液Ｌ₂中に位置する。

【００２１】図９に示したものは、図８に示したものと
同様に、下端開口した中空球状体構造のものであり、そ
の中央部Ａが排ガス衝突部を形成し、その中央部から下
方に延びる曲面部Ｂがガス案内壁を形成する。この中空
球状体においては、そのガス案内壁の先端に多数の切欠
部Ｑを有し、排ガスはこの切欠部Ｑより滞留液Ｌ₂中に
噴出する。また、図９において、３は第２隔板、１０は
排ガス上昇筒、Ｃはその上端、Ｌ₂は滞留液を示す。図
９に示した排ガス流路変更部材においては、ガス案内壁
の先端及びその切欠部Ｑは滞留液Ｌ₂中に位置する。

【００２２】図１０に示したものは、横断面が長方形状
の排ガス上昇筒に対して配設された下端開口した箱状体
のものであり、その上板Ａが排ガス衝突部を形成し、そ
の上板の周縁から下方に延びる側壁Ｂ₁及びＢ₂がガス案
内壁を形成する。この箱状体において、その表面積の小
さい方の側壁Ｂ₂は必要に応じて省略することができ
る。また、図１０において、３は第２隔板、１０は排ガ
ス上昇筒、Ｃはその上端、Ｌ₂は滞留液を示す。図１０
に示した排ガス流路変更部材においては、ガス案内壁の
先端は滞留液Ｌ₂の液面と同一レベル又はそれよりやや
下方あるいはやや上方に位置させることができる。ま
た、図１０に示す排ガス流路変更部材において、その側
壁Ｂ₁及びＢ₂の先端部分には、図８及び図９に示すよう
に、ガス噴出用の孔や切欠きを形成することができる。
この場合には、その側壁Ｂ₁及びＢ₂の先端及びそのガス
噴出用の孔や切欠部は滞留液Ｌ₂中に位置させる。

【００２３】なお、前記した各排ガス流路変更部材は、
図示されてはいないが、排ガス上昇筒に付設した支持部
材等により固定化されている。

【００２４】排ガス流路変更部材２６は、排ガス上昇筒
１０を上昇する排ガスをその下面で受け、そのガス案内
壁により下降流に変更させ、第２隔板上の滞留液Ｌ₂と
接触させる作用を有するものである。この排ガス流路変
更部材２６の作用により、排ガス中に含まれる粉塵を含
む液滴や亜硫酸ガスは、流路変更した排ガスと滞留液Ｌ
₂との接触により、滞留液中に捕捉除去される。

【００２５】本発明で用いる排ガス流路変更部材２６に
対しては、その中央部に、液体を排ガス流路変更部材の
下方に液幕状又は噴霧状で分散させる液分散機構を配設
することができる。図１１に、液体を液幕状に分散させ
る液体分散機構を排ガス流路変更部材の下面近傍に配設
した例を示す。この液分散機構は、排ガス流路変更部材
の中央部下方に開口する液体導入管３８と、その液体導
入管の開口部を包囲する短筒３９と、その短筒の先端開
口に配設した液分散板４０から構成される。液分散板４
０としては、液体を放射状に分散させる構造のものであ
ればよく、例えば、図１２及び図１３に示す構造のもの
等であることができる。

【００２６】排ガス処理装置１に対しては、必要に応
じ、その上流側に、冷却除塵塔３１を配設することがで
きる。この冷却除塵塔３１は、密閉筒体３１’と、その
天板に連結された排ガス導入ダクト３２と、密閉筒体の
下部に形成された排ガス導出口と、密閉筒体の底部に収
容する冷却液Ｌ₃を密閉筒体の上部に循環させる冷却液
循環ラインと、冷却液Ｌ₃をスプレーさせるスプレーノ
ズル３６から構成される。また、冷却液循環ラインは、
冷却液抜出し管３３と循環ポンプ３４と冷却液供給管３
５から構成される。

【００２７】図１に示した装置系を用いて排ガスを処理
するには、排ガスを排ガス導入ダクト３２を介して冷却
除塵塔３１内に導入する。冷却除塵塔３１では、冷却液
Ｌ₃が冷却液抜出し管３３、循環ポンプ３４及び冷却液
供給管３５を通してスプレーノズル３６からスプレーさ
れており、冷却除塵塔３１内に導入された排ガスは、こ
のスプレーされた冷却液と接触し、排ガスの除塵ととも
に、排ガスの冷却増湿が行われる。冷却液としては、水
や、アルカリ性水溶液、吸収液等が用いられる。

【００２８】冷却除塵塔３１で処理された排ガスは、そ
の冷却除塵塔３１の下部に連結された排ガス脱硫装置１
の密閉槽１’に連絡する排ガス導入ダクト８を介して、
第２室６内に導入し、ここから排ガス分散管９を介して
第１室５内の吸収液Ｌ₁中に吹込まれる。吸収液Ｌ₁中に
吹込まれた排ガスは気泡となって上昇し、その排ガス分
散管のガス噴出孔より上方には気泡と吸収液との混合相
からなるフロス層が形成される。排ガスが吸収液中を気
泡として上昇する間に排ガス中に含まれている亜硫酸ガ
スや粉塵等の汚染物質は吸収液に捕捉され、排ガス中か
ら除去される。

【００２９】このようにして浄化された排ガスは、フロ
ス層から上部空間に放散され、この空間においてスプレ
ーノズル２９によりスプレーされる洗浄液の液滴と接触
した後、排ガス上昇筒１０を通って第３室７に導入され
る。排ガス上昇筒１０を上昇する排ガスには、その排ガ
ス上昇筒内に配設されたスプレーノズル２８を介して洗
浄液が液滴状に噴霧され、排ガスはこの洗浄液の液滴と
接触して排ガス中の汚染物が排ガスから分離される。こ
の場合、洗浄液としては、冷却されたものを用いること
により、排ガス中からの粉塵除去率は向上する。第３室
内には、その床面を形成する第２隔板３の上面に滞留す
る洗浄液Ｌ₂を抜出すための液抜出し管１３、洗浄液槽
１４、ポンプ１５、液供給管１６を通って循環される洗
浄液がスプレーノズル１７からスプレーされている。第
３室に導入された排ガスはこの洗浄液の液滴（平均径：
２００〜４０００μｍ）と接触し、排ガス中に残存する
粉塵を含む液滴や亜硫酸ガスがその液滴に捕捉され、排
ガス中から除去される。また、第３室内には、排ガス上
昇管１０の上方に、排ガス流路変更部材２６が配設され
ており、排ガス上昇筒１０を上昇してきた排ガスはこの
排ガス流路変更部材と衝突し、排ガス中に含まれる粉塵
を含む液滴及び粉塵を含まない液滴はその流路変更部材
の下面に付着し、排ガス中から分離され、そのガス案内
壁面に沿って流下する。一方、流路変更部材と衝突した
後の排ガスは、そのガス案内壁に案内されて下降流とな
り、第３室の床面を形成する第２隔板３上の滞留液と接
触し、排ガス中に含まれる粉塵を含む液滴及び亜硫酸ガ
ス等の汚染物質がこの滞留液に捕捉除去される。

【００３０】第３室内の排ガスは第３室の上方に配設さ
れた天板４の開口部に連結された排ガス導出ダクト１１
を通って槽外へ抜出され、ミストエリミネータ１２に導
入され、ここでそのガス中に含まれていた粉塵を含む液
滴や粉塵を含まない液滴等が除去された後、大気へ放出
される。ミストエリミネータ１２の下流側に集塵装置を
配設することにより、粉塵を含む液滴を高率で捕集する
ことができる。スプレーノズル１７から液滴状でスプレ
ーされた洗浄液は第２隔板３の上面に落下滞留し、ここ
から液抜出し管１３を通って洗浄液槽１４へ返送され
る。

【００３１】洗浄液槽１４は、第３室の床面を形成する
第２隔板３の上面に滞留する液Ｌ₂を一時的に貯留させ
る貯槽としての作用とともに、補給用の洗浄液の受槽と
しての作用を示す。補給用の洗浄液は、洗浄液槽１４に
対し、導管１９を通して供給される。この洗浄液槽１４
に冷却用の熱交換器を配設することにより、冷却された
洗浄液を得ることができる。

【００３２】スプレーノズル１７に循環される洗浄液の
一部は、これを循環ライン、例えば、液抜出し管１３
や、図１に示すように液供給管１６から抜出し、系外へ
排出させることができるが、好ましくは図１に示すよう
に、導管２５を通って吸収液Ｌ₁中に導入させる。この
ような操作により、スプレーノズル１７に循環される洗
浄液の成分組成を常に所定の範囲に保持し、液中の粉塵
濃度を常に低く抑えることができる。

【００３３】第３室７内には、必要に応じ、その第２隔
板３とスプレーノズル１７との間に、充填層を配設する
ことができる。この場合の装置の模式図を図１４に示
す。図１４において、３０は充填層を示し、５５は吸収
液の静止液面を示し、Ａは排ガス分散管９のガス噴出孔
３７より上方に形成された気液混合物からなるフロス層
を示す。図１４に示した符号において、図１に示したも
のと同じ符号は同じ意味を示す。第３室７内に充填層３
０を配設するときには、排ガス上昇管１０を通って第１
室５から第３室７に上昇してきた排ガスは、スプレーノ
ズル１７からスプレーされた洗浄液が流下する充填層３
０を通過し、次いでスプレーノズル１７からスプレーさ
れている洗浄液の液滴と接触した後、排ガス導出ダクト
１１から排出される。そして、排ガスが充填層を通過す
る際には、排ガスは充填層内の充填材表面を流下する洗
浄液と効率よく接触し、排ガス中に含まれている粉塵を
含む液滴及び亜硫酸ガスが効率よく除去されることか
ら、充填層を配設しない場合に比べて、より高い脱硫率
と除塵率が得られる。なお、充填層を配設した場合に
は、洗浄液は、スプレーノズルの他に、液分散板や液分
散筒等を用いて充填層に供給することができる。

【００３４】充填層３０に用いる充填材としては、従来
公知の各種のもの、例えば、ラシッヒリング、テラレッ
ト、ポールリング、サドル、レッシングリング、木格子
等を挙げることができる。充填層３０の厚さは特に制約
されず、適宜決められるが、通常は０．５〜５ｍであ
る。充填層は、多孔板上に充填して形成されることがで
きるし、内面に金網を積層した多孔板上に充填して形成
させることもできる。

【００３５】本発明で用いる吸収液は、亜硫酸ガスに反
応性を示す各種のものが用いられる。このようなものと
しては、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金
属化合物等のアルカリ性物質を含む溶液やスラリーが用
いられ、特に水酸化カルシウムスラリーや、炭酸カルシ
ウムスラリーが用いられる。また、吸収液として炭酸カ
ルシウムスラリーや水酸化カルシウムスラリーを用いる
場合、これらのカルシウム化合物は亜硫酸ガスと反応し
て亜硫酸カルシウムを形成するが、この場合、吸収液中
に空気や酸素を導入することにより、硫酸カルシウム
（石コウ）を得ることができる。

【００３６】洗浄液としては、液体であればどのような
ものでも用いることができる。このような洗浄液は、亜
硫酸ガスに対して反応性を示すアルカリ性の液体が好ま
しく用いられるが、また、水、海水等の入手容易な任意
の液体を用いることもできる。特に水の使用は、その液
滴が処理した排ガス中に残存しても粉塵とならないので
好ましい。また、洗浄液としては、例えば、Ｃａ（Ｏ
Ｈ）₂やＣａＣＯ₃、Ｍｇ（ＯＨ）₂等のカルシウム化合
物やマグネシウム化合物の水溶液；ＮａＯＨ、ＫＯＨ等
のアルカリ金属水酸化物の水溶液；ＮａＨＣＯ₃、Ｎａ₂
ＣＯ₃、ＫＨＣＯ₃、Ｋ₂ＣＯ₃等のアルカリ金属炭酸塩の
水溶液；排ガスと吸収液との反応により生成した石こう
を含むスラリーから石こう等の固形物を分離した後の母
液等を用いることもできる。アルカリ性水溶液は、排ガ
ス中の亜硫酸ガスを中和し、亜硫酸ガスによる装置腐食
を防止するのでその使用は好ましいものである。

【００３７】洗浄液としては、特に、アルカリ金属水酸
化物を含む水溶液の使用が好ましい。このようなアルカ
リ性の強いアルカリ金属水酸化物の水溶液を用いるとき
には、アルカリ金属水酸化物は、排ガス中に含まれてい
るＣＯ₂を吸収して炭酸塩として冷却液中に溶解し、ｐ
Ｈ緩衝作用を発現し、亜硫酸ガスの吸収に適した高いｐ
Ｈ条件で排ガスと接触することから、排ガス中の亜硫酸
ガスを効率よく、しかも排ガス中の亜硫酸ガスを極めて
低濃度になるまで吸収除去することができ、その上、そ
の使用量が少なくてすむという利点が得られる。また、
アルカリ金属の炭酸塩や水酸化物等の水溶液を用いる場
合には、カルシウム化合物を含むスラリー液を用いる場
合に見られたような配管内面へのスケール発生の問題を
回避することができるという利点もある。

【００３８】図１に示した排ガス処理装置系は、種々変
更させることができ、その例を図１５に示す。図１５に
おいて、図１に示したものと同じ符号は同じ意味を有す
る。この図１５に示した排ガス処理装置系は、洗浄液槽
１４のほかに、シックナー４７と洗浄液調製槽５２を備
えている。この装置系においては、第２隔板３上の滞留
液は、導管１３を通って洗浄液槽１４に導入され、ここ
で、冷却媒体が流通されている伝熱管４１により所定の
温度に冷却される。また、この洗浄液槽１４において
は、空気がその配管４４を通ってスプレーノズル４５か
ら液内に噴出されている。この液中への空気の吹込みに
よって、液中に含まれている亜硫酸イオンは硫酸イオン
に酸化され、洗浄液の亜硫酸ガス吸収能が向上し、脱硫
率の向上を得ることができる。

【００３９】洗浄液槽１４内の冷却液の一部は、ポンプ
１５及び液供給管２７を通って抜出され、スプレーノズ
ル２８に供給される。また、洗浄液槽１４内の冷却液の
他の一部は、導管４６を通ってシックナー４７に導入さ
れ、ここで液中に含まれている粉塵やカルシウム化合物
等の固体物質が沈降分離される。沈降分離された固体物
質は、スラリー状態で、ポンプ４９及び導管４８を通っ
て第１室５の吸収液中へ導入されるが、このものは系外
へ排出することもできる。なお、シックナー４７に代え
て、遠心分離や濾過等の固液分離手段を用いることもで
きる。また、凝集剤を用いて、固形物の分離を完全にか
つ簡易に行なうこともできる。

【００４０】洗浄液調製槽５２に対しては、前記シック
ナー４７で固体物質の分離された後の残液、補給水及び
アルカリ性物質がそれぞれ導管５１、５３及び５４を通
って供給され、ここで所定濃度のアルカリ性水溶液（洗
浄液）が調製される。補給水としては、固体物質濃度が
１０００ｍｇ／リットル以下、好ましくは５００ｍｇ／
リットル以下の任意の水又は水溶液が用いられ、このよ
うなものとしては、工業用水、海水、工場排水、吸収液
を固液分離した後の母液等が挙げられる。また、アルカ
リ性物質としては、水に対する溶解度の高い、例えば、
ＮａＯＨ、Ｎａ₂ＣＯ₃、ＮａＨＣＯ₃、Ｃａ（ＯＨ）₂、
Ｍｇ（ＯＨ）₂等が挙げられる。アルカリ性物質は、固
液状、スラリー状又は溶液状でアルカリ性水溶液調製槽
５０に供給される。

【００４１】洗浄液調製槽５２において調製された洗浄
液は、洗浄液槽１４内の冷却液よりも高い温度を有する
もので、その温度は冷却液の温度よりも、５〜２０℃程
度高い温度であるのが好ましい。この洗浄液は、ポンプ
５５及び導管１６を通って第３室７の上部に配設された
スプレーノズル１７から第３室内にスプレーされる。第
３室内に存在する粗大液滴を含む冷却された排ガスは、
それより温度の高いスプレーノズル１７からスプレーさ
れた洗浄液の液滴と接触する。この場合の接触は冷却さ
れた排ガスとそれより温度の高い液滴との接触であるた
め、排ガスはその接触により容積膨張を生じ、液滴と激
しく接触し、排ガスと液滴との接触効率は向上する。そ
の結果、排ガス中に含まれている粗大液滴は、このスプ
レーノズル１７によって形成された液滴と合体し、さら
に大きな液滴となって隔板３上に落下するとともに、排
ガス中に含まれている亜硫酸ガスや粉塵もこのスプレー
ノズル１７によって形成された液滴に捕捉され、隔板３
上に落下する。また、前記のようにして、冷却された洗
浄液よりも温度の高い洗浄液をスプレーするときには、
その洗浄液は温度が高いために表面張力が小さく、冷却
された洗浄液をスプレーする場合よりも小さな動力でス
プレーし得るという利点もある。

【００４２】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。

【００４３】実施例１図１に示した排ガス処理装置（但し、スプレーノズル２
９を省略）１を用いて、ＳＯ₂：７００ｖｏｌｐｐｍ、
粉塵：１５０ｍｇ／Ｎｍ³、Ｏ₂：５ｖｏｌ％を含む排煙
をあらかじめ冷却除塵塔で処理した後、脱硫処理した。
この場合の脱硫装置１の装置条件を示すと次の通りであ
る。（１）密閉槽１の直径：１．２ｍ（２）第１室５の高さ：４ｍ（３）第２室６の高さ：２ｍ（４）第３室７の高さ：２．５ｍ（５）排ガス分散管９の直径：４インチ及び本数：８本（６）排ガス上昇管１０の直径：３５０ｍｍ及び本数：
１本（７）排ガス流路変更板の構造：図３に示した構造のも
の（８）第１室５における吸収液の静止液面の高さ：２ｍまた、排ガス分散管９としては、図２に示す構造のもの
を用い、その下端部周壁面に設けたガス噴出孔３７の位
置は、吸収液面下２２０ｍｍの位置に設定した。

【００４４】図１に示す構造の密閉槽１’の第１室５内
に、あらかじめ、吸収液として、石こう濃度：２０重量
％の水スラリー液を高さ２ｍになるように収容させた。
次に、あらかじめ冷却除塵塔で処理した排ガス（Ｓ
Ｏ₂：６８０ｖｏｌｐｐｍ、粉塵：４０ｍｇ／Ｎｍ³を、
この装置の排ガス導入ダクト８から３５００Ｎｍ³／ｈ
の供給量で第２室６内に供給した。この場合、吸収液の
静止液面下１５００ｍｍの位置に配設した酸素含有ガス
噴出ノズル２２から空気を１．５Ｎｍ³／ｈで噴出させ
るとともに、撹拌機２４を回転させて吸収液の撹拌を行
った。また、第１室５内の吸収液Ｌ₁に対しては、排液
管２３を通して石こう濃度の高い吸収液を抜出し、石こ
うを分離した液に炭酸カルシウムを添加混合して、ｐＨ
が４．５を維持するように吸収液導入管１８より供給し
た。この場合の吸収液の温度は４６℃であった。

【００４５】さらに、密閉槽１’の外部に設置した洗浄
液槽１４内の温度４３〜４６℃の０．０２ｍｏｌ／Ｌの
ＮａＯＨ水溶液をポンプ１５により抜出し、排ガス上昇
筒１０内のスプレーノズル２８に３．５ｍ³／ｈ及び第
３室７内に２段に配設したスプレーノズル１７（第２隔
板上１．５ｍの高さ）から７ｍ³／ｈでそれぞれスプレ
ーさせた。第２隔板上の滞留液は、第３室下部に設けら
れた液排出ノズルより洗浄液槽１４に返送した。スプレ
ーする洗浄液のｐＨは排ガスの処理と共に速やかに低下
するため、２０ｗｔ％ＮａＯＨ水溶液を洗浄液槽１４に
供給し、スプレー用洗浄液のｐＨを７．５に維持させる
と共に、洗浄液の増加分は密閉槽１’の第１室５内に供
給した。

【００４６】前記のようにして排ガスを処理した結果、
ミストエリミネータ１２を通過した排ガス中の粉塵濃度
は２．７ｍｇ／Ｎｍ³及びＳＯ₂濃度は８ｐｐｍであり、
９８．９％の高脱硫率と９８．２％の高除塵率を得るこ
とができた。また、消費動力は、排ガス流路変更部材を
用いない場合に比較して、同一の除塵率を得るための動
力基準で、１８％削除することができた。

【００４７】次に、洗浄液として、吸収液温度より低い
３９℃のものを用いた以外は同様にして排ガスの処理を
行なったところ、その脱硫率は９９．１％及び除塵率は
９９．１％であった。

【００４８】実施例２図１５に示した排ガス処理装置１を用いて、ＳＯ₂：７
００ｖｏｌｐｐｍ、粉塵：１５０ｍｇ／Ｎｍ³、Ｏ₂：５
ｖｏｌ％を含む排煙をあらかじめ冷却除塵塔で処理した
後、脱硫処理した。排ガス分散管９としては、図２に示
す構造のものを用い、その下端部周壁面に設けたガス噴
出孔３７の位置は、吸収液面下２２０ｍｍの位置に設定
した。

【００４９】図１５に示す構造の密閉槽１’の第１室５
内に、あらかじめ、吸収液として、石こう濃度：２０重
量％の水スラリー液を高さ２ｍになるように収容させ
た。次に、あらかじめ冷却除塵塔で処理した排ガス（Ｓ
Ｏ₂：６８０ｖｏｌｐｐｍ、粉塵：４０ｍｇ／Ｎｍ³を、
この装置の排ガス導入ダクト８から３５００Ｎｍ³／ｈ
の供給量で第２室６内に供給した。この場合、吸収液の
静止液面下１５００ｍｍの位置に配設した酸素含有ガス
噴出ノズル２２から空気を１．５Ｎｍ³／ｈで噴出させ
るとともに、撹拌機２４を回転させて吸収液の撹拌を行
った。また、第１室５内の吸収液Ｌ₁に対しては、排液
管２３を通して石こう濃度の高い吸収液を抜出し、石こ
うを分離した液に炭酸カルシウムを添加混合して、ｐＨ
が４．５を維持するように吸収液導入管１８より供給し
た。この場合の吸収液の温度は４６℃であった。

【００５０】さらに、密閉槽１’の外部に設置した洗浄
液槽１４（伝熱管により冷却するとともに空気を液中に
噴出させた）にあらかじめ充填しておいた洗浄液として
の温度３０℃の０．０２ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を
ポンプ１５により抜出し、排ガス上昇筒１０内のスプレ
ーノズル２８に７ｍ³／ｈでスプレーし、一方、洗浄液
調製槽５０内の温度３０℃の洗浄液を第３室７内に２段
に配設したスプレーノズル１７（第２隔板上１．５ｍの
高さ）から９ｍ³／ｈでそれぞれスプレーさせた。第２
隔板上の滞留液は、第３室下部に設けられた液排出ノズ
ルより洗浄液槽１４に返送した。

【００５１】前記のようにして排ガスを処理した結果、
ミストエリミネータ１２を通過した排ガス中の粉塵濃度
は０．６ｍｇ／Ｎｍ³及びＳＯ₂濃度は２ｐｐｍであり、
９９．７％の高脱硫率と９９．６％の高除塵率を得るこ
とができた。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、従来法では達成困難な
高除塵率及び高脱硫率を格別の処理コストの増加を必要
とせずに、低消費動力で容易に得ることができ、その産
業的意義は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】排ガス処理装置系の１例についての模式図を示
す。

【図２】排ガス分散管の斜視図を示す。

【図３】排ガス流路変更部材の１例についての構造説明
図とその配置状態図。

【図４】排ガス流路変更部材の１つの例についての構造
説明図とその配置状態図を示す。

【図５】排ガス流路変更部材の他の例についての構造説
明図とその配置状態図を示す。

【図６】排ガス流路変更部材のさらに他の例についての
構造説明図とその配置状態図を示す。

【図７】排ガス流路変更部材のさらに他の例についての
構造説明図とその配置状態図を示す。

【図８】排ガス流路変更部材のさらに他の例についての
構造説明図とその配置状態図とその配置状態図を示す。

【図９】排ガス流路変更部材のさらに他の例についての
構造説明図とその配置状態図を示す。

【図１０】排ガス流路変更部材のさらに他の例について
の構造説明図とその配置状態図を示す。

【図１１】液分散機構を配設した排ガス流路変更部材の
説明図を示す。

【図１２】液分散板の１つの例についての斜視図を示
す。

【図１３】液分散板の他の例についての斜視図を示す。

【図１４】排ガス処理装置系の他の例についての模式図
を示す。

【図１５】排ガス処理装置系のさらに他の例についての
模式図を示す。

【符号の説明】

１脱硫装置１’ 密閉槽２第１隔板３第２隔板４天板５第１室６第２室７第３室８排ガス導入ダクト９排ガス分散管１０排ガス上昇筒１１排ガス導出ダクト１２ミストエリミネータ１３液抜出し管１４洗浄液槽１５ポンプ１６液供給管１７液スプレーノズル１８吸収剤導入管１９洗浄液補給管２６排ガス流路変更部材３０充填層３９ガス噴出孔４０液分散板４１伝熱管４５空気スプレーノズル４７シックナー５２洗浄液調製槽Ｌ₁ 吸収液Ｌ₂ 洗浄液Ｌ₃ 冷却液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ (72)発明者武田大神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者岩▲崎▼ 守神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者木村隆志神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガス中に含まれている粉塵と亜硫酸ガ
スを除去する方法において、（i）第１隔板とその上方に位置する第２隔板とによっ
てその内部が第１室と第１室の上方に隣接する第２室と
第２室の上方に隣接する第３室とに区画された密閉槽に
おけるその第２室に排ガスを供給すること、（ii）第２室に供給された排ガスを第１隔板に形成され
た透孔に垂設された排ガス分散管を通して第１室に収容
されている吸収液中に吹込むこと、（iii）第１室の上部空間に存在する排ガスを第１室と
第３室との間を連絡し、その上端が第２隔板表面より上
方に位置する排ガス上昇筒内を上昇させること、（iv）第１室の上部空間に存在する排ガス中及び／又は
排ガス上昇筒を上昇する排ガス中に洗浄液をスプレー
し、排ガスを洗浄液の液滴と接触させること、（v）排ガス上昇筒を通して第３室に上昇してきた洗浄
液の液滴を含む排ガスをその排ガス上昇筒の上方に配設
されているその先端が第２隔板表面と排ガス上昇筒の上
端との間に位置するガス案内壁を有する排ガス流路変更
部材に衝突させてその排ガス流路を下降流となし、第２
隔板上に滞留している洗浄液に接触させること、（vｉ）第３室内の排ガスを第３室に配設された排ガス
出口から排出させること、（vii）第３室から排出された排ガスをミストエリミネ
ータを通過させること、を特徴とする排ガスの処理方
法。
【請求項２】第３室内に導入された排ガスを、第３室
内上部に配設されたスプレーノズルによりスプレーされ
た洗浄液の液滴と接触させる請求項１の方法。
【請求項３】排ガス流路変更部材の下面近傍に液分散
機構を配設し、その液分散機構から洗浄液を分散させる
とともに、排ガス上昇筒を上昇してくる排ガスをこの分
散化された洗浄液と接触させる請求項１又は２の方法。
【請求項４】洗浄液中の固形分濃度が１０００ｍｇ／
リットル以下である請求項１〜３のいずれかの方法。
【請求項５】洗浄液がアルカリ性水溶液である請求項
１〜４のいずれかの方法。
【請求項６】第３室の床面を形成する第２隔板上の滞
留液を洗浄液槽に導入し、ここで貯留した後、再び排ガ
ス用洗浄液として使用する請求項１〜５のいずれかの方
法。
【請求項７】洗浄液槽内の洗浄液の一部を固液分離装
置に導入し、ここで固液分離するとともに、固体物質を
分離した後の残液にアルカリ性水溶液を混合して洗浄液
を調製し、この洗浄液を第３室内上部に配設したスプレ
ーノズルからスプレーさせる請求項６の方法。
【請求項８】洗浄液が吸収液よりも低い温度を有する
請求項１〜７のいずれかの方法。
【請求項９】第１室の上部空間に存在する排ガス中及
び／又は排ガス上昇筒を上昇する排ガス中に吸収液より
低い温度の洗浄液をスプレーし、第３室内に導入された
排ガス中にその冷却された洗浄液より高い温度の洗浄液
をスプレーさせる請求項１の方法。