JPS6011798B2 - 排ガスの冷却、脱硫装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス冷却、脱硫装置に関し、より詳細には排煙
脱硫装置と一体化して装置全体をづ、型化し、経済性を
高めた排ガスの冷却、脱硫装置に関する。

従来、たとえば排煙脱硫に際しては亜硫酸ガスの吸収脱
硫段階の前では排ガスを冷却することが不可欠であり、
そのために排煙の冷却装置と吸収装置の各々に冷却液液
溜部と吸収液液溜部が別個に設けられ、その結果、装置
がいたずらに大型化し、かつ設備、用役等の費用もこれ
に付ずいして増大する等の欠点があった。

そこで、例えば石灰または石灰石等を溶解，懸濁した液
を亜硫酸ガスの吸収液として使用すると同時に、排ガス
の冷却にも使用して装置の小型化をはかるこころみがな
されたが、かかる懸濁液は配管，計器，スプレーノズル
，ポンプ等の使用機器を摩耗するので摩耗対策が必要で
あり、又、懸濁液によりポンプの効率が低下したり、更
には機器の閉塞が生じたりする等の欠点があった。

更に、懸濁液中の固体濃度を低下させるために、例．え
ば液体サィク。ンの使用が検討されたが、これは大量の
液処理には本質的に不適当なために結果的には使用機器
数の増加をもたらし、懸濁液からの固体分離能力に比し
て所要動力が大きく、しかも使用機器類の摩耗の問題が
なお完全には解決されていない等の問題があった。そこ
で本発明はかかる従来の欠点を解消せんとするものであ
って、たとえば亜硫酸ガスの吸収装置と一体化すること
によって装置の小型化をはかり、設備，用役比等を低減
することができ、使用機器類の摩耗の問題がなく、かつ
排ガスの流路に著しく狭い部分がなく、また流路全体が
冷却水と接触し、湿った状態に常時保たれるので閉塞の
懸念もなく運転が容易であり、排ガスに対する冷却水量
比の調節が容易である等の特長を有するものである。

すなわち本発明は、容器の上部に排ガス導入管を設け、
該排ガス導入管の下流側に冷却水噴霧器を取り付け、該
冷却水噴霧器の下流側に間隔を贋いて、かつ前記容器の
底面からも上方に間隔を贋いて前記容器を横断して盆板
を設け、該盆板を貫通して該盆板上の滞留水の水面上に
開口するガス排出管を取り付け、該ガス排出管を前記盆
板の下方に設けた脱硫液溜部中に延長し、前記満溜水の
排出管をポンプを介して前記冷却水噴霧器に連結すると
共に、前記ガス排出管の横断面積の合計Ａと、ガス排出
管を除いた盆板の表面積Ｂとの比Ａ／Ｂを１／２０〜１
にしたことを特徴とするものである。

「以下、本発明を図面に示し
た実施例にもとづき説明する。

第１図は本発明におけるガス冷却装置の実施例を示し、
たとえば排煙等の高温ガス２が高温ガス導入管３によっ
て容器１に導かれる。

この高温ガス導入管３の下流側には冷却水噴霧器４が設
けてあり、更にこの冷却水噴霧器４の下流側に間隔を置
き、かつ容器１の底面からも間隔を置いた上方に、容器
１を横断して盆板９が設けられている。導入された高温
ガス２は冷却水噴霧器４から贋霧された微粒子状の冷却
水と倭敵し、冷却水噴霧器４の下方の気液接触空間５中
を下方に移動しながら冷却され、冷却されたガスと水の
微粒子とからなる気液混合流６が形成される。この気液
浪合流６は盆板９上の滞溜水１０‘こ衝突し、水の微粒
子の大半が礎溜水１０‘ことりこまれる。

滞溜水１０の上部空間では水平方向のガス流速は小さい
ので、微粒液滴の再飛散はほとんどなく、効率良く気液
が分離される。更に、気液混合流６が気液接触空間５中
を下方に移動し、この移動の間に気液混合流６に含まれ
る水の微粒子の一部は相互に凝縮して大きな水粒子とな
り、重力により盆板９上の滞溜水１０上に落下すること
により、分離効率の一層の向上がみられる。

一方、盆板９にはこの傘板９を上下に貫通し、かつ盆板
９上の満溜水１０の水面上に開□しているガス排出管８
が設けられている。

前記のように、気液接触空間５を下方に導かれた気液混
合流６は瀞溜水１０に衝突し、水の微粒子を除去した後
、ガス排出管８の関口部に至り、ガス排出管８を通過し
て更に下方に導かれる。

盆板９上の瀞溜水１０は冷却水として再使用され、たと
えば滞溜水排出管１１を通して一時的に冷却水を貯溜す
る貯水タンク１５に回収され、循環ポンプ１２を経て冷
却水噴霧器４に供給される。又、ガス排出管８に導かれ
た水の微粒子の大半が除去された気液混合流６は、次の
脱硫工程にかけられる。

ここで冷却水噴霧器４は冷却水を微粒子として贋籍でき
れば如何なる装置であっても良く、たとえば、通常のス
プレー，又はベンチュリーをあげることができ、贋覆水
量は供給される高温ガス量．ガス温度，冷却水の水温等
の関係において適宜選択することができる。

又、ガス排出管８には、その上方に間隔を置いてガス排
出管８の横断面積より大きい表面積を有する邪摩板７を
設けることが好ましい。

邪摩板７を設けないと、冷却されたガスと水の微粒子と
から成る気液混合流の気液分離効率はほぼ９０％である
が、邪摩板７を設けることによって気液分離効率は約９
９％に上昇する。

この気液分離効率の上昇は、ガス排出管８から導かれた
冷却されたガスの次の処理工程、すなわち脱硫工程にお
ける水流の増加防止に有効である。

そしてこの邪摩板７の形状はガス排出管８の横断面形状
と必ずしも相似形である必要はなく、円板状以外に適宜
、任意の形状とすることができる。

更に邪摩板７には、第２図および第３図に示すように前
記気液混合流から分離した水の滞溜水１０への落下を促
進し、かつガス排出管８内への落下を防止するために、
邪塵板７のガス排出管８へ面する側に案内溝１３を設け
、かつ邪摩板７を傾斜して取付けることもできる。

邪摩板７の形状および取付け方には各種の例があり、た
とえば第２図Ａでは円板状邪摩板７に案内溝１３が中心
から放射状に設けられ、かつ第２図Ｂに示す如く邪摩板
７の端部で支持柱兼樋１４が邪摩板７を頭斜して支持す
ると同時に、樋１４の下端はガス排出管８に外接して取
付けられている。

又、第３図の如く邪塵板７が正方形状でかつ対角線でお
り曲げられており、その端部に設けた支持柱兼樋１４に
よってガス排出管８に傾斜して取付けても良い。

ガス排出管８の上端は開ロ部が濃溜水１０の水面上に突
出していれば良く、その関口部は第１図に示す如く上方
開口ばかりでなく、側方擬口とすることもできる。

そしてこのガス排出管８の全横断面積合計Ａとガス排出
管８を除いた盆板９の面積Ｂの比Ａ／８は本発明におい
ては１′２０〜１に選定される。

Ａ／Ｂが１／２０より小さいと大量のガス処理をする場
合に装置が大型化するので経済的に好ましくなく、又、
Ａ／Ｂが１より大きいと気液分離効率が低下する。鉾板
９の取付位置は高温ガス２の供給量，冷却水贋霧量等を
配慮して決定されるが、たとえば温度１３０〜１６ぴ０
の排煙を空柊速度１．０〜２．５ｍ／ｓｅｃで供給し、
温度６０℃の冷却水を容器の断面積当り０．４〆／〆・
ｓｅｃ贋霧する場合において、冷却水噴霧器４の下方、
１〜２肌の位置に盆板９を取付け、かっこの盆板９は水
平とするのが好ましい。

滞溜水１０を冷却水として再使用するにあたっては、満
潜水１０の温度に応じて満溜水１０の冷却装置（図示せ
ず）を設けたり、滞溜水１０中に高温ガス２から除醸さ
れた固形物が含まれる場合には縦溜水１０の櫨過装置（
図示せず）を設けることもできる。この場合は、盆板を
僅かに傾斜させることにより、盆板上への固形物の堆積
を防止できる。第４図および第５図は、本発明の排ガス
の冷却，脱硫装置の実施例を示し、前述した排ガスの冷
却装置を、本出願人の出願にかかる特願昭５１−１３７
８２１「排煙脱硫法」および持顕昭５１一２０６０８「
湿式排煙脱硫装置」で提案した一繋式の排煙脱硫装置と
組合せ、一体化した場合を示す根数略図であり、第４図
は平面図、第５図は断面図である。

第５図において高温ガス導入管３から、温度１５０℃の
排煙を空塔速度１．５の／ｓｅｃの供給量で供給し、一
方、冷却水噴霧器４から温度５７０の冷却水を噴霧器か
ら贋露して排煙２との気液接触空間６で接触させる。こ
の気液接触によって排煙２は５７０に冷却され、微小水
滴を含む気液混合流６が形成される。

この気液混合流６を次に下方に導き、邪摩板７および瓶
溜水１０と接触して、気液分離を行ない分離した水を滞
溜水１０とする。滞溜水１０は続溜水排出管１１から順
次導いて、最終的に貯水タンク１５に−時たくわえる。

次にこの貯水タンク１５から循環ポンプ１２によって冷
却水噴霧器４に水を循環し、再び冷却水として使用する
。邪摩板７には第２図Ａに示す如き案内溝１３が設けて
あり、かつ、この邪摩板の全表面積と盈板９の表面積と
の比は１．６である。

又、気液分離後にガス排出管８に導かれた冷却されたガ
スの気液分離効率は約９６％である。

なお、ガス排出管８は導入された高温排ガス２の圧力損
失を考慮してＡ〜Ｂと順次、盆板９の取付位置を高くし
、ガス排出管８から脱硫液溜部１８中の脱硫液１６への
ガスの吸込が均一に行なわれるように考慮し、かつ、排
煙脱硫装置の高さを低く抑えることができる。脱硫液１
６には、たとえば石灰石が懸濁してあり、ガス排出管８
から吹き込まれたガス中のィオウ成分を除去し得るよう
にする。

又、ガス排出管８の下端には下端から一定の距離の位置
にガス吹出し用の孔（図示せず）が設けてあり、ガスと
脱硫液１６との接触が効率良く行なわれるようにしてあ
る。

このようにして脱硫液１６中に吹込まれたガスは、たと
えば石灰石と反応して脱硫された後にガス排出管１７か
ら取り出され、必要に応じて次の工程に供ｖ給されるか
、又は大気中に放出される。

以上述べたように本発明によれば、冷却水噴霧器の下流
側に間隔を置いて盆板が設けられているので、導入され
た排ガスは盆板に至る間に実際上、何の支障もない程度
に気液分離される。又、盆坂上には瀞溜水が存在するの
で、盆坂上の滞溜水に衝突した排ガスからは更に水分が
滞溜水に取り込まれて、排ガスの脱水が促進される。更
に、礎溜水に衝突した後の横方向の排ガスの流れ、およ
び導入された排ガス中の横方向の流れは瀞溜水の水面上
に閉口するガス排出管の側壁に衝突して気液分離効率を
高めることができる。本発明においては、更にガス排出
管の横断面積の合計Ａと、ガス排出管を除いた盆板の面
積Ｂとの比Ａ／Ｂを１′２０〜１にしたので、装鷹の小
型下をはかり、かつ更に気液分離効率を高めることがで
きる。すなわち、Ａ／Ｂが１′２０よりも小さいと、ガ
ス排出管が細すぎるか、ガス排出管の設置本数が少なす
ぎるので、大量のガス処理をする場合に装置が大型化し
て経済的に好ましくなく、またＡ／Ｂが１よりも大きい
とガス排出管が太すぎるか、ガス排出管の設置本数が多
すぎるので、気液分離効率を低下させることになる。

更にまた、本発明においては、盆板を冷却水噴霧器の下
流側に間隔を置き、かつ容器の底面からも間隔を置いた
上方に設けたので、排ガスの温度、供給量、冷却水の温
度、贋霧量に対応して盈板の位置を適宜、決定すること
ができる。

また、盆板を容器底面の上方に間隔を置いて設けたので
、盆板の下方に形成した脱硫酸溜部中にガス排出管を延
長することができ、冷却装置と脱硫装置の一体化が可能
となり、装置の小型化をはかることができる。

すなわち本発明における盆板およびガス排出管は、上記
したように気液分離に役立つばかりでなく、冷却装置と
脱硫装置との合体、一体化による装置の小型化にも寄与
しているのである。

更に本発明では上記のように気液分離効率が高められて
いるので、次の脱硫工程における水量増加や脱硫液の希
釈を防止することができる。

更に又、冷却水中に塩素イオンその他の水溶性不純物が
冷却処理により含まれたときも、溢流管０１から排出さ
れた総溜液１０を噴霧器４に供給するに先立って、これ
ら水溶性不純物を容易に除去することができる。また、
冷却を目的とせず、多量の液滴を含むガスから液滴を分
離除去することにも適応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるガス冷却菱瞳の実施例を示す縦
断面概要図、第２図は邪摩板の一実施例を示す図であっ
て第２図Ａはその正面図、第２図Ｂ‘まその取り付け方
を示す側面図、第３図は邪摩板の他の実施例を示す斜視
図、第４図は本発明の実施例を示す平面概要図、第５図
は縦断面概要図である。 ３・・・・・・排ガス導入管、４・・・…冷却水噴霧器
、８…・・・ガス排出管、９・・・リ・盆板、１０・・
・・・・滞溜水、１６・…・・脱硫液。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器の上部に排ガス導入管を設け、該排ガス導入管
   の下流側に冷却水噴霧器を取り付け、該冷却水噴霧器の
   下流側に間隔を置いて、かつ前記容器の底面からも上方
   に間隔を置いて前記容器を横断して盆板を設け、該盆板
   を貫通して該盆板上の滞留水の水面上に開口するガス排
   出管を取り付け、該ガス排出管を前記盆板の下方に設け
   た脱硫液溜部中に延長し、前記滞留水の排出管をポンプ
   を介して前記冷却水噴霧器に連結すると共に、前記ガス
   排出管の横断面積の合計Ａと、ガス排出管を除いた盆板
   の表面積Ｂとの比Ａ／Ｂを１／２０〜１にしたことを特
   徴とする排ガスの冷却、脱硫装置。