KR20210082254A - 배기가스 탈황 장치 - Google Patents

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KR20210082254A
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료조 사사키
사토루 스기타
나오유키 요시즈미
츠요시 미야치
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미츠비시 파워 가부시키가이샤
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Abstract

배기가스에 세정액을 기액 접촉시키도록 구성되는 흡수탑으로서, 세정액이 저류되는 액 저류부를 내부에 포함하는 흡수탑과, 흡수탑의 제 1 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되고, 제 1 토출구로부터 산소를 포함하는 기체와 세정액의 혼합 유체를 액 저류부에 분사하도록 구성되는 제 1 분사 노즐을 포함하는 기액 혼합 장치를 구비하고, 제 1 분사 노즐은, 통형상부와, 통형상부의 외주로부터 제 1 토출구의 중심축에 직교하는 방향으로 돌출되어 마련되는 제 1 체결부를 포함하고, 흡수탑은, 제 1 토출구의 중심축의 수평면으로부터의 경사 각도를 θ로 했을 때, 수평면으로부터의 각도(θ)만큼 경사진 방향을 따라서, 제 1 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍의 주연부로부터 외측으로 돌출되어 마련되는 통형상 돌출부와, 통형상 돌출부의 선단으로부터 통형상 돌출부가 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 돌출되어 마련되고, 제 1 체결부에 체결 장치에 의해 고정되도록 구성되는 제 2 체결부를 더 포함하는 배기가스 탈황 장치.

Description

배기가스 탈황 장치
본 개시는 연소 장치로부터 배출되는 배기가스를 탈황하기 위한 배기가스 탈황 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 보일러 등의 연소 기관으로부터 배출되는 배기가스에는, SOx(유황 산화물) 등의 대기오염 물질이 포함되어 있다. 배기가스에 포함되는 SOx를 저감하기 위한 방법에는, 알칼리 수용액이나 흡수제 슬러리 등의 흡수액으로 SO2 등을 흡수 제거하는 습식의 탈황 방법 등이 있다.
상기 습식의 탈황 방법을 이용하는 배기가스 탈황 장치에는, 흡수탑 내를 흐르는 배기가스에 세정액을 분무함으로써, 배기가스와 세정액을 접촉시키는 기액 접촉부와, 기액 접촉부의 하방에 위치하고, 분무 후의 세정액을 저류하기 위한 액 저류부를 내부에 획정하는 흡수탑을 구비하는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 배기가스와 세정액이 접촉함으로써, 배기가스에 포함되는 SO2가 세정액에 흡수된다. SO2를 흡수한 세정액은 액 저류부에 저류된다.
액 저류부에 저류된 세정액에는, 배기가스로부터 흡수한 SO2에 의해 생기는 아황산염 등의 반응 생성물이 포함되므로, 해당 반응 생성물을 제거하기 위해서, 액 저류부에 저류되는 세정액에 공기 등의 산소를 포함하는 기체를 두루 퍼지게 하여, 반응 생성물을 산화시키는 것이 실행되는 것이 있다.
특허문헌 1에는, 상기 산소를 포함하는 기체와 세정액의 혼합 유체를 토출구로부터 액 저류부에 분사하도록 구성되는 분사 노즐을 포함하는 기액 혼합 장치가 개시되어 있다. 상기 분사 노즐은 세정액의 유로의 도중에 스로틀부가 마련되어 있고, 해당 스로틀부에 의해 상기 유로를 흐르는 세정액을 축류함으로써 부압 영역을 발생시킨다. 상기 부압 영역에 생기는 흡인력에 의해, 상기 유로의 스로틀부보다 하류측에 분기 배관을 거쳐서 공급되는 기체가 흡인된다. 또한, 분사 노즐은 상기 세정액의 유로를 흐르는 세정액에 의해서 흡인된 기체를 전단, 미세화하여 혼합 유체(미세 기포를 포함하는 세정액)를 생성하는 동시에, 해당 혼합 유체를 토출구로부터 분사하도록 되어 있다.
분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체는 소정의 기류 도달 거리에 도달할 때까지는, 분사 노즐이 향하는 방향을 따라서 흐른다. 소정의 기류 도달 거리까지 도달한 혼합 유체는, 수평 방향으로의 운동량을 잃고, 기포의 부력에 따라 연직 상방으로 흐른다.
일본 특허 제 5046755 호 공보
분사 노즐이 과도하게 하방을 향해서 배치되면, 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체가 액 저류부의 바닥면에 충돌하여 수평 방향으로의 운동량을 잃으므로, 소정의 기류 도달 거리에 도달하기 전에 혼합 유체가 연직 상방으로 흐르게 된다. 이 경우에는, 액 저류부에 있어서의 혼합 유체에 의해 산화 반응이 촉진되는 용적인 산화 유효 용적이, 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체가 본래 발휘 가능한 산화 유효 용적보다 작아질 우려가 있다. 산화 유효 용적이 작으면, 혼합 유체에 의한 산화가 불충분하게 되고, 액 저류부에 저류되는 세정액 중에 많은 반응 생성물이 산화되지 않고 잔존해버릴 우려가 있다.
따라서, 분사 노즐로부터 분사되는 혼합 유체에 의한 산화가 충분히 실행되기 위해서는, 분사 노즐의 적절한 방향을 찾아내는 동시에, 상기 적절한 방향이 되도록 분사 노즐을 배치할 필요가 있다. 그러나, 분사 노즐을, 하방으로 경사시키서, 소정의 방향을 향하도록 배치하려고 하면, 흡수탑에 장착될 때에, 분사 노즐의 축선이 연직면과 수평면의 각각과 이루는 각도를 세세하게 조정한 다음에, 흡수탑에 고정할 필요가 있고, 그만큼, 장착 작업의 시간이 길어진다.
또한, 특허문헌 1에서는, 분사 노즐이 하방으로 경사져서 배치되는 도면이 개시되어 있지만, 분사 노즐을 흡수탑에 장착시키는 구체적인 방법이나 장착 구조에 관해서 기재가 없다. 또한, 특허문헌 1의 명세서 중에는 분사 노즐의 설치 각도에 관해서 구체적으로 언급하는 기재는 없다.
상술한 사정에 비추어, 본 발명의 적어도 일 실시형태의 목적은, 분사 노즐로부터 분사되는 혼합 유체에 의해 산화 반응이 촉진되는 용적인 산화 유효 용적이 작아지는 것을 방지하기 위해서, 분사 노즐을, 수평면으로부터 소정의 각도 기울여서 흡수탑에 장착시킬 때, 그 작업을 용이하게 실행할 수 있는 배기가스 탈황 장치를 제공하는 것에 있다.
(1) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 배기가스 탈황 장치는,
연소 장치로부터 배출되는 배기가스를 탈황하기 위한 배기가스 탈황 장치로서,
내부에 도입되는 상기 배기가스에 세정액을 기액 접촉시키도록 구성되는 흡수탑으로서, 상기 흡수탑의 제 1 측벽 및 상기 제 1 측벽에 대면하는 제 2 측벽에 의해 적어도 일부가 획정되고, 상기 세정액이 저류되는 액 저류부를 내부에 포함하는 흡수탑과,
상기 제 1 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되는 제 1 분사 노즐로서, 상기 제 1 분사 노즐의 토출구인 제 1 토출구로부터 산소를 포함하는 기체와 상기 세정액의 혼합 유체를 상기 액 저류부에 분사하도록 구성되는, 상기 제 1 분사 노즐을 포함하는 기액 혼합 장치를 구비하고,
상기 제 1 분사 노즐은,
상기 제 1 토출구의 중심축을 따라 연장되고, 또한, 상기 제 1 토출구가 형성된 통형상부와,
상기 통형상부의 외주로부터 상기 제 1 토출구의 상기 중심축에 직교하는 방향을 따라서 돌출되어 마련되는 제 1 체결부를 포함하고,
상기 흡수탑은,
상기 제 1 토출구의 상기 중심축의 수평면으로부터의 경사 각도를 θ로 했을 때, 수평면으로부터의 각도(θ)만큼 경사진 방향을 따라서, 상기 제 1 측벽에 형성된 상기 관통 삽입 구멍의 주연부로부터 외측으로 돌출되어 마련되는 통형상 돌출부와,
상기 통형상 돌출부의 선단으로부터 상기 통형상 돌출부가 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 돌출되어 마련되고, 상기 제 1 체결부에 체결 장치에 의해 고정되도록 구성되는 제 2 체결부를 더 포함한다.
상기 (1)의 구성에 의하면, 제 1 분사 노즐은 흡수탑의 제 1 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 통형상부의 제 1 토출구를 포함하는 선단을 관통 삽입한 상태로, 제 1 체결부가 흡수탑의 제 2 체결부에 체결 장치에 의해 고정된다. 본 명세서에서, 상기 통형상부는 제 1 토출구의 중심축을 따라 연장되어 있다. 흡수탑의 통형상 돌출부는 제 1 토출구의 중심축의 수평면으로부터의 경사 각도(θ)와 동일한 각도만큼 수평면으로부터 경사진 방향을 따라서 연장되어 있다. 즉, 흡수탑의 통형상 돌출부는 제 1 분사 노즐이 설치되었을 때의 제 1 토출구의 중심축과 동일 방향을 따라서 연장된다. 제 1 분사 노즐은 상기 통형상부가 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 연장되는 제 1 체결부와, 통형상 돌출부가 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 연장되는 제 2 체결부를 체결 장치에 의해 고정함으로써, 제 1 토출구의 중심축의 수평면으로부터의 경사 각도(θ)를 그대로 설치 각도로 할 수 있다. 따라서, 상기의 구성에 의하면, 제 1 분사 노즐의 설치 각도의 조정 작업을 없애고, 제 1 분사 노즐의 장착 작업을 용이하게 할 수 있다.
(2) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1)에 기재된 배기가스 탈황 장치에 있어서, 상기 제 1 분사 노즐은 상기 제 1 토출구의 상기 중심축의 수평면으로부터의 경사 각도를 θ로 했을 때에, 10°＜θ＜30°의 조건을 만족한다.
본 발명자 등이 열심히 검토한 결과, 제 1 분사 노즐의 경사 각도(θ)가 10° 이하의 경우에는, 제 1 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체에 포함되는 기체(기포)가 액 저류부로부터 세정액을 배출하기 위한 펌프에 권입(卷入)될 리스크가 커지는 것을 알았다. 또한, 제 1 분사 노즐의 경사 각도(θ)가 30° 이상의 경우에는, 제 1 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체가 조기에 액 저류부의 바닥면에 충돌하므로, 혼합 유체의 도달 거리가 짧아지고, 제 1 분사 노즐로부터 분사되는 혼합 유체에 의해 산화 반응이 촉진되는 용적인 산화 유효 용적이 감소하는 것을 알았다.
상기 (2)의 구성에 의하면, 제 1 분사 노즐은 경사 각도(θ)가 10°＜θ＜30°의 조건을 만족하므로, 상기 산화 유효 용적이 본래 발휘 가능한 산화 유효 용적보다 작아지는 것을 방지할 수 있고, 또한, 액 저류부로부터 세정액을 배출하기 위한 펌프에 기체(기포)가 권입되어서, 펌프의 성능이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
(3) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (1) 및 (2) 중 어느 하나에 기재된 배기가스 탈황 장치에 있어서, 상기 흡수탑은, 상기 제 1 측벽과 상기 제 2 측벽이 이격되는 방향을 따라서 연장되고, 또한, 상기 액 저류부의 일부를 획정하는 제 3 측벽과, 상기 제 3 측벽에 대면하는 동시에, 상기 제 1 측벽과 상기 제 2 측벽이 이격되는 방향을 따라서 연장되고, 또한, 상기 액 저류부의 일부를 획정하는 제 4 측벽을 더 포함하고, 상기 기액 혼합 장치는, 상기 제 3 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되는 제 2 분사 노즐로서, 상기 제 2 분사 노즐의 토출구인 제 2 토출구로부터 상기 혼합 유체를 상기 액 저류부에 분사하도록 구성되는, 상기 제 2 분사 노즐과, 상기 제 4 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되는 제 3 분사 노즐로서, 상기 제 3 분사 노즐의 토출구인 제 3 토출구로부터 상기 혼합 유체를 상기 액 저류부에 분사하도록 구성되는, 상기 제 3 분사 노즐을 더 포함한다.
상기 (3)의 구성에 의하면, 기액 혼합 장치는 제 3 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되는 제 2 분사 노즐과, 제 4 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되는 제 3 분사 노즐을 더 포함하고 있다. 이 때문에, 액 저류부에 있어서의 제 1 분사 노즐로부터 분사되는 혼합 유체에 의해 산화 반응을 촉진할 수 없는 영역에 대해서, 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각으로부터 분사되는 혼합 유체에 의해 산화 반응을 촉진할 수 있다. 따라서, 상기의 구성에 의하면, 액 저류부에 있어서의 혼합 유체에 의해 산화 반응을 촉진할 수 없는 영역을 줄일 수 있으므로, 혼합 유체에 의한 산화가 불충분하게 되는 것을 방지할 수 있다.
(4) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (3)에 기재된 배기가스 탈황 장치에 있어서, 상기 제 2 분사 노즐 및 상기 제 3 분사 노즐의 각각은 상기 제 1 분사 노즐과는 상이한 높이 위치에 배치된다.
제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각은, 상면에서 바라볼 때, 제 1 분사 노즐이 혼합 유체를 분사하는 방향에 교차하는 방향을 따라서 혼합 유체를 분사하도록 되어 있다. 만일 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각이 제 1 분사 노즐과 동일한 높이 위치에 배치되면, 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각으로부터 분사된 혼합 유체가 제 1 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체의 흐름을 저해할 우려가 있다.
상기 (4)의 구성에 의하면, 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각은 제 1 분사 노즐과는 상이한 높이 위치에 배치되므로, 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각으로부터 분사된 혼합 유체가 제 1 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체의 흐름을 저해하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체의 흐름을 저해하는 것을 방지함으로써, 상기 산화 유효 용적이 작아지는 것을 방지할 수 있다.
(5) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 배기가스 탈황 장치에 있어서, 상기 제 2 분사 노즐 및 상기 제 3 분사 노즐의 각각은 상기 제 1 측벽으로부터 소정 거리 이상 떨어진 위치에 배치된다.
상기 (5)의 구성에 의하면, 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각은 제 1 측벽으로부터 소정 거리 이상 떨어진 위치에 배치되므로, 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각으로부터 분사된 혼합 유체가 제 1 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체의 흐름을 저해하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 분사 노즐로부터 분사된 혼합 유체의 흐름을 저해하는 것을 방지함으로써, 제 1 분사 노즐로부터 분사되는 혼합 유체에 의해 산화 반응이 촉진되는 용적인 산화 유효 용적이 작아지는 것을 방지할 수 있다.
(6) 몇 개의 실시형태에서는, 상기 (3) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 배기가스 탈황 장치에 있어서, 상기 제 2 분사 노즐 및 상기 제 3 분사 노즐의 각각은 상기 제 2 측벽으로부터 소정 거리 이상 떨어진 위치에 배치된다.
상기 (6)의 구성에 의하면, 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각은 제 2 측벽으로부터 소정 거리 이상 떨어진 위치에 배치되므로, 제 2 분사 노즐 및 제 3 분사 노즐의 각각으로부터 분사된 혼합 유체가 제 2 측벽의 세정액 발출구(拔出口)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기의 구성에 의하면, 액 저류부로부터 세정액을 배출하기 위한 펌프에 기체(기포)가 권입되어서, 펌프의 성능이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 적어도 일 실시형태에 의하면, 분사 노즐로부터 분사되는 혼합 유체에 의해 산화 반응이 촉진되는 용적인 산화 유효 용적이 작아지는 것을 방지하기 위해서, 분사 노즐을, 수평면으로부터 소정의 각도 기울여서 흡수탑에 장착시킬 때, 그 작업을 용이하게 실행할 수 있는 배기가스 탈황 장치가 제공된다.
도 1은 일 실시형태에 따른 배기가스 탈황 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 일 실시형태에 있어서의 분사 노즐의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 일 실시형태에 있어서의 분사 노즐의 배치 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 분사 노즐의 설치 각도마다, 잠수 깊이와, 분사 노즐의 토출구로부터 기류 도달점까지의 거리의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시하는 흡수탑의 액 저류부와 분사 노즐을 상방으로부터 바라본 상태를 도시하는 개략도이다.
도 6은 다른 일 실시형태에 있어서의 흡수탑의 액 저류부와 분사 노즐을 상방으로부터 바라본 상태를 도시하는 개략도이다.
도 7은 도 6에 도시하는 분사 노즐의 각각의 배치 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 흡수탑에 있어서의 분사 노즐이 고정되는 부분 근방을 개략적으로 도시하는 부분 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇 개의 실시형태에 대해서 설명한다. 다만, 실시형태로서 기재되어 있는, 또는 도면에 도시되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 본 발명의 범위를 이에 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
예를 들어, 「어느 방향으로」, 「어느 방향을 따라서」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심」 또는 「동축」 등의 상대적 또는 절대적인 배치를 나타내는 표현은 엄밀하게 그러한 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 또는 동일 기능이 얻어지는 정도의 각도나 거리를 갖고 상대적으로 변위하여 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들어, 「동일」, 「동등」 및 「균질」 등의 사물이 동등한 상태인 것을 나타내는 표현은 엄밀하게 동등한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 또는 동일 기능이 얻어지는 정도의 차이가 존재하여 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들어, 사각 형상이나 원통 형상 등의 형상을 나타내는 표현은 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각 형상이나 원통 형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일 효과가 얻어지는 범위에서, 요철부나 면취부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.
한편, 하나의 구성요소를 「구비한다」, 「포함한다」, 또는 「갖는다」라고 하는 표현은 다른 구성요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.
또한, 마찬가지의 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고 설명을 생략하는 것이 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 배기가스 탈황 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 배기가스 탈황 장치는 연소 장치로부터 배출되는 배기가스를 탈황하기 위한 장치이다. 상기 연소 장치로서는, 디젤 엔진, 가스 터빈 엔진 또는 증기 터빈 엔진 등의 엔진이나 보일러 등을 예로 들 수 있다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 배기가스 탈황 장치(1)는 흡수탑(2)과, 기액 혼합 장치(4)를 구비한다.
흡수탑(2)은 내부에 도입되는 배기가스에 세정액을 기액 접촉시키도록 구성된다. 도시되는 실시형태에서는, 흡수탑(2)은 도 1에 도시되는 바와 같이, 내부에 도입되는 배기가스에 세정액을 분무함으로써, 배기가스와 세정액을 기액 접촉시키도록 구성되는 기액 접촉부(21A), 및 기액 접촉부보다 하방에 위치하고, 기액 접촉부(21A)에서 배기가스 중의 SOx를 흡수한 세정액이 저류되는 액 저류부(21B)를 내부에 획정하도록 구성된다. 본 명세서에서, 세정액으로서는, 알칼리제를 포함하는 액체나 해수 등을 예로 들 수 있다. 또한, 알칼리제로서는, CaCO3, NaOH, Ca(OH)2, NaHCO3, Na2CO3 등을 예로 들 수 있고, 고농도로 감용화(減容化)된 알칼리를 이용할 수 있다.
보다 상세하게는, 흡수탑(2)은 도 1에 도시되는 바와 같이, 상술한 기액 접촉부(21A) 및 상술한 액 저류부(21B)를 포함하는 내부 공간(21)을 내부에 획정하는 흡수탑 본체부(22)와, 흡수탑 본체부(22)에 배기가스를 도입하기 위한 배기가스 도입부(23)와, 흡수탑 본체부(22)로부터 배기가스를 배출하기 위한 배기가스 배출부(24)를 구비한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 흡수탑 본체부(22)와 배기가스 도입부(23)가 인접하는 방향을 제 1 방향, 제 1 방향에 있어서의 배기가스 도입부(23)측을 일방측, 제 1 방향에 있어서의 배기가스 배출부(24)측을 타방측이라고 정의한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 흡수탑 본체부(22)의 상기 제 1 방향에 있어서의 일방측의 측벽인 제 1 측벽(25)에는, 내부 공간(21)(하방측 내부 공간(21C))과 연통하는 배기가스 도입구(251)가 형성되어 있다. 흡수탑 본체부(22)의 상기 제 1 방향에 있어서의 타방측의 측벽인 제 2 측벽(26)에는, 배기가스 도입구(251)보다 높은 위치에, 내부 공간(21)(상방측 내부 공간(21D))과 연통하는 배기가스 배출구(261)가 형성되어 있다. 제 1 측벽(25) 및 제 2 측벽(26)의 각각은 상면에서 바라볼 때 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향을 따라서 연장되는 동시에, 액 저류부(21B)를 포함하는 내부 공간(21)의 적어도 일부를 획정하여 있다.
연소 장치(도시되지 않음)로부터 배기가스 도입부(23)에 도입된 배기가스는, 배기가스 도입부(23)를 통과한 후, 배기가스 도입구(251)를 거쳐서 내부 공간(21)(하방측 내부 공간(21C))에 도입된다. 내부 공간(21)에 도입된 배기가스는 하방측 내부 공간(21C)을 일방측에 위치하는 제 1 측벽(25)으로부터 타방측에 위치하는 제 2 측벽(26)을 향해서 흐른 후, 내부 공간(21)을 상승하면서 흘러간다. 상방측 내부 공간(21D)까지 상승한 배기가스는 제 1 측벽(25)으로부터 제 2 측벽(26)을 향해서 흐른 후, 배기가스 배출구(261)를 거쳐서 배기가스 배출부(24)에 배출된다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 흡수탑 본체부(22)의 하방측 내부 공간(21C)보다 상방, 또한, 상방측 내부 공간(21D)보다 하방에 위치하는 기액 접촉부(21A)에는, 내부 공간(21)에 상술한 세정액을 살포하기 위한 살포 장치(28)가 배치되어 있다. 살포 장치(28)는 기액 접촉부(21A)를 통과하는 배기가스에 대해서 세정액을 살포하고, 배기가스와 세정액을 기액 접촉시킴으로써, 배기가스 중에 포함되는 SOx(SO2를 포함함)를 흡수 제거하도록 구성된다.
살포 장치(28)는 도 1에 도시되는 바와 같이, 흡수탑 본체부(22)의 내부 공간(21)에 있어서 상기 제 1 방향을 따라서 연장되는 살수관(281)과, 살수관(281)에 마련된 복수의 살수 노즐(282)을 포함한다. 살수 노즐(282)은 배기가스의 유동 방향에 있어서의 하류측을 향해서, 즉, 연직 방향에 있어서의 상방을 향해서, 세정액을 살포하도록 구성된다. 도시되는 실시형태에서는, 살수 노즐(282)은 세정액을 액주(液柱) 형상으로 분사하도록 되어 있다. 즉, 도시되는 흡수탑(2)은 액주식의 흡수탑이다.
또한, 흡수탑(2)은 내부에 도입되는 배기가스에 세정액을 기액 접촉시키도록 구성되어 있으면 좋고, 상술한 액주식으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 흡수탑(2)은 내부 공간(21)에 기액 접촉을 촉진시키기 위한 충전재가 충전되는 충전층을 구비하는 그리드식의 흡수탑이나, 세정액을 방사상으로 분무하는 살수 노즐(282)을 구비하는 스프레이식의 흡수탑 등이어도 좋다. 또한, 살수관(281)은 상면에서 바라볼 때 상기 제 1 방향에 직교하는 방향을 따라서 연장되도 좋다. 또한, 살수 노즐(282)은 연직 방향에 있어서의 하방을 향해서, 세정액을 살포하도록 구성되어 있어도 좋다.
기액 접촉부(21A)를 통과한 배기가스에는, 수분이 많이 포함된다. 기액 접촉부(21A)보다 배기가스의 유동 방향에 있어서의 하류측에는, 미스트 제거기(mist eliminator)(27)가 배치되어 있다. 미스트 제거기(27)는 미스트 제거기(27)를 통과하는 배기가스로부터 수분을 제거하도록 구성된다. 미스트 제거기(27)를 통과한 배기가스는 흡수탑(2)의 외부로 배출된다.
도시되는 실시형태에서는, 미스트 제거기(27)는 배기가스 배출부(24)에 배치되고, 배기가스 배출부(24)에 배기가스의 유동 방향에 있어서의 상류측과 하류측 사이를 가르도록, 연직 방향을 따라서 연장되어 있다. 또한, 미스트 제거기(27)는 상방측 내부 공간(21D)에 배치되어서, 수평 방향을 따라서 연장되어도 좋다. 또한, 미스트 제거기(27)는 다단 구성이어도 좋다.
액 저류부(21B)는 내부 공간(21)에 인도된 배기가스에 대해서 살포된 살포 완료의 세정액이 저류되도록 구성된다. 도시되는 실시형태에서는, 액 저류부(21B)는, 하방측 내부 공간(21C)의 하방, 또한 배기가스 도입구(251)보다 낮은 위치에, 액면이 위치하도록 마련된다. 액 저류부(21B)에 저류되는 세정액에는, 배기가스로부터 흡수한 SOx에 의해 생긴 반응 생성물이 포함된다. 본 명세서에서, 반응 생성물로서는, SO2가 세정액에 흡수됨으로써 생성되는 아황산염 등을 예로 들 수 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 제 2 측벽(26)에는, 연직 방향에 있어서의 액 저류부(21B)의 바닥면(211) 근방의 위치에, 액 저류부(21B)에 저류되는 세정액을 외부로 발출하기 위한 세정액 발출구(262)가 개구하여 있다. 세정액 발출구(262)는 액 저류부(21B)에 연통하여 있다.
도시되는 실시형태에서는, 배기가스 탈황 장치(1)는 도 1에 도시되는 바와 같이, 액 저류부(21B)에 저류된 세정액을 살포 장치(28)로 보내도록 구성되는 세정액 순환 라인(7)과, 흡수탑(2)의 외부로부터 액 저류부(21B)에 세정액을 공급하도록 구성되는 세정액 공급 라인(8)을 더 구비한다.
세정액 순환 라인(7)은 상술한 세정액 발출구(262) 및 상술한 살수관(281)을 접속하는 적어도 하나의 배관(71)과, 세정액 순환 라인(7)의 도중에 마련되는, 세정액 발출구(262)로부터 살수관(281)으로 세정액을 보내기 위한 세정액 순환 펌프(72)를 포함한다. 즉, 살포 장치(28)로부터 살포되어서 액 저류부(21B)에 저류된 세정액의 적어도 일부는, 세정액 순환 펌프(72)에 의해 압송되어서, 세정액 순환 라인(7)을 통해, 살포 장치(28)로 보내진다.
세정액 공급 라인(8)은 흡수탑(2)의 외부에 마련되는 세정액 저류 탱크(81)와, 세정액 저류 탱크(81)와 액 저류부(21B)를 접속하는 적어도 하나의 배관(82)을 포함한다. 세정액은 세정액 저류 탱크(81)로부터 액 저류부(21B)로, 세정액 공급 라인(8)을 통해서 보내진다.
기액 혼합 장치(4)는 도 1에 도시되는 바와 같이, 예를 들면, 공기 등의 산소를 포함하는 기체와 세정액의 혼합 유체(MF)를 흡수탑(2)의 액 저류부(21B)에 분사하도록 구성되는 분사 노즐(5)과, 분사 노즐(5)에 세정액을 보내도록 구성되는 세정액 도입 라인(41)과, 분사 노즐(5)에 산소를 포함하는 기체를 보내도록 구성되는 기체 도입 라인(42)을 포함한다. 기액 혼합 장치(4)는 분사 노즐(5)로부터 액 저류부(21B)에 혼합 유체(MF)를 분사하고, 액 저류부(21B)에 저류되는 세정액에 혼합 유체(MF)를 두루 퍼지게 함으로써, 혼합 유체(MF)에 의해 상기 반응 생성물을 산화시켜서, 산화 생성물을 생성한다. 산화 생성물로서는, 석고 등을 예로 들 수 있다.
도시되는 실시형태에서는, 배기가스 탈황 장치(1)는 도 1에 도시되는 바와 같이, 액 저류부(21B)에 저류되는 산화 생성물(석고 등)을 포함하는 세정액을 배출하도록 구성되는 세정액 배출 라인(9)을 더 구비한다. 도 1에 도시되는 실시형태에서는, 세정액 배출 라인(9)은 액 저류부(21B)에 접속되는 세정액 순환 라인(7)을 거쳐서 세정액을 배출하도록 구성된다. 보다 상세하게는, 세정액 배출 라인(9)은 세정액 순환 라인(7)의 분기부(73)로부터 분기하고, 흡수탑(2)의 외부에 마련되는 장치(91)에 접속되어 있고, 세정액 순환 라인(7)의 분기부(73)로부터 장치(91)로 산화 생성물을 포함하는 세정액을 보내도록 되어 있다. 장치(91)로서는, 산화 생성물을 포함하는 세정액으로부터 수분을 탈수하는 탈수기(분리기)나 세정액을 일시적으로 저류하기 위한 저류 탱크 등을 예로 들 수 있다.
도 1에 도시되는 실시형태에서는, 세정액 도입 라인(41)은 분기부(73)보다 세정액의 유동 방향에 있어서의 하류측에 위치하는 분기부(44)에서, 세정액 순환 라인(7)으로부터 분기하여 있다. 상술한 세정액 순환 펌프(72)는 세정액의 일부를 세정액 발출구(262)로부터 분기부(44)를 거쳐서 분사 노즐(5)로 보내도록 되어 있다.
도시되는 실시형태에서는, 기체 도입 라인(42)은 분사 노즐(5)에 일단이 접속되고, 타단이 액 저류부(21B)의 액면보다 상방의 위치에서 대기 개방하여 있다.
도 2는 일 실시형태에 있어서의 분사 노즐의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 분사 노즐(5)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 제 1 통형상부(52)와, 스로틀부(53)와, 제 2 통형상부(54)를 포함한다.
제 1 통형상부(52)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 제 1 유로(55)를 내부에 획정하는 통형상으로 형성되어 있다. 제 1 통형상부(52)에는, 세정액을 제 1 유로(55)에 도입하기 위한 세정액 도입구(56), 세정액 도입구(56)로부터 도입되어서 제 1 유로(55)를 흐르는 세정액의 유동 방향에 대해서 직교하는 방향을 따라서 상기 기체를 제 1 유로(55)에 도입하기 위한 기체 도입구(57) 및 상술한 토출구(51)가 형성되어 있다. 토출구(51)는 세정액 도입구(56)로부터 도입된 세정액과, 기체 도입구(57)로부터 도입된 기체의 혼합 유체(MF)를 토출하기 위해서 마련되어 있다.
도 2에 도시되는 실시형태에서는, 제 1 통형상부(52)는 토출구(51)의 중심축(CA)이 연장되는 방향을 따라서 길이 방향을 갖고 있다. 제 1 통형상부(52)의 길이 방향에 있어서의 일단에 상술한 세정액 도입구(56)가 개구하고, 제 1 통형상부(52)가 길이 방향에 있어서의 타단에 상술한 토출구(51)가 개구하여 있다. 제 1 통형상부(52)의 외주에는, 상술한 기체 도입구(57)가 개구하고 있다. 세정액 도입 라인(41)으로부터 세정액 도입구(56)를 거쳐서 제 1 유로(55) 내에 보내진 세정액은, 제 1 유로(55)를 중심축(CA)이 연장되는 방향을 따른 방향으로, 세정액 도입구(56)로부터 토출구(51)를 향해서 흐른다.
제 2 통형상부(54)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 기체 도입구(57)에 연통되는 제 2 유로(58)를 내부에 획정하는 동시에, 기체 도입구(57)에 있어서의 기체의 도입 방향(세정액의 유동 방향에 대해서 직교하는 방향)을 따라서 연장되고, 기체를 제 2 유로(58)에 도입하기 위한 제 2 기체 도입구(59)가 형성되어 있다.
도 2에 도시되는 실시형태에서는, 제 2 통형상부(54)는 토출구(51)의 중심축(CA)이 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 길이 방향을 갖고 있다. 제 2 통형상부(54)가 길이 방향에 있어서의 일단은, 제 1 통형상부(52)의 외주에 일체적으로 접속되어 있다. 즉, 제 1 통형상부(52)와 제 2 통형상부(54)는 일체적으로 형성되어 있다. 제 2 통형상부(54)가 길이 방향에 있어서의 타단에 상술한 제 2 기체 도입구(59)가 개구하고 있다. 기체 도입 라인(42)으로부터 제 2 기체 도입구(59)를 거쳐서 제 2 유로(58) 내로 보내진 기체는, 제 2 유로(58)를 통한 후, 기체 도입구(57)를 거쳐서 제 1 유로(55) 내로 보내진다. 제 1 유로(55) 내로 보내진 기체는, 합류부(60)에 있어서 세정액과 합류한다.
스로틀부(53)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 합류부(60)보다 세정액의 유동 방향에 있어서의 상류측에 마련되어 있다. 스로틀부(53)는 내부를 세정액이 흐르는 동시에, 세정액의 유동 방향에 있어서의 상류측 및 하류측에 비해, 단면적이 급격하게 축소하는 축류 형성구(61)가 개구하고 있다. 스로틀부(53)는 축류 형성구(61)에 의해 세정액을 축류함으로써, 스로틀부(53)보다 세정액의 유동 방향에 있어서의 하류측에 부압 영역(62)을 발생시키도록 구성된다. 분사 노즐(5)은 부압 영역(62)에 생기는 흡인력에 의해, 기체 도입구(57)로부터 기체를 흡인한다. 또한, 상기 흡인력만으로는 제 1 유로(55)에 보내지는 기체의 양이 부족한 경우에는, 제 1 유로(55)에 기체를 보내기 위한 도시되지 않은 펌프를 기체 도입 라인(42)에 마련하고, 해당 펌프에 의해 제 1 유로(55)에 보내지는 기체의 양을 증량해도 좋다.
도 2에 도시되는 실시형태에서는, 스로틀부(53)는 제 1 통형상부(52)와는 별개체로 구성되어 있다. 다른 실시형태에서는, 스로틀부(53)는 제 1 통형상부(52)와 일체적으로 형성되어 있어도 좋다. 예를 들어, 스로틀부(53)는 제 1 통형상부(52)의 제 1 유로(55)를 구획하는 내주면으로부터 돌출되어 마련되어 있어도 좋다.
분사 노즐(5)은 제 1 유로(55)를 흐르는 세정액에 의해서, 제 1 유로(55)에 보내진 기체를 전단, 미세화하여 혼합 유체(MF)(미세 기포를 내부에 포함하는 세정액)를 생성한다. 또한, 분사 노즐(5)은 분사 노즐(5) 내에서 생성된 혼합 유체(MF)를 토출구(51)로부터 분사하도록 되어 있다. 토출구(51)로부터 액 저류부(21B)에 분사된 혼합 유체(MF)는 후술하는 도 3에 도시되는 바와 같이, 소정의 기류 도달 거리에 도달할 때까지는, 토출구(51)의 중심축(CA)이 연장되는 방향을 따라서 흐른다. 이 때, 혼합 유체(MF)는 토출구(51)로부터 멀어짐에 따라 서서히 폭이 커지고 있다. 소정의 기류 도달 거리까지 도달한 혼합 유체(MF)는 수평 방향으로의 운동량을 잃고, 기포의 부력에 따라 연직 상방으로 흐른다.
도 3은 일 실시형태에 있어서의 분사 노즐의 배치 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 상술한 분사 노즐(5)은 제 1 측벽(25)에 형성된 관통 삽입 구멍(252)에, 토출구(51)(제 1 토출구(51A))가 형성된 제 1 통형상부(52)의 선단이, 제 1 측벽(25)의 외측으로부터 관통 삽입되는 제 1 분사 노즐(5A)을 포함한다.
상술한 바와 같이, 몇 개의 실시형태에 따른 배기가스 탈황 장치(1)는, 상술한 액 저류부(21B)를 포함하는 흡수탑(2)과, 상술한 제 1 분사 노즐(5A)을 포함하는 기액 혼합 장치(4)를 구비한다. 제 1 분사 노즐(5A)은 도 3에 도시되는 바와 같이, 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)이 수평면에 대해서 하방으로 경사지도록 배치되어 있다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)을 연장시킨 가상선(IL)과 액 저류부(21B)의 바닥면(211)의 교점을 P라고 정의한다.
제 1 분사 노즐(5A)의 제 1 토출구(51A)로부터 액 저류부(21B)에 분사된 혼합 유체(MF)는, 소정의 기류 도달 거리에 도달할 때까지는, 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)을 연장시킨 가상선(IL)을 따라서 흐른다.
제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)는 제 1 토출구(51A)로부터 교점(P)까지의 길이가 기류 도달 거리보다 긴 경우에는, 액 저류부(21B)의 벽면에 충돌하지 않고, 수평 방향으로의 운동량을 잃는 일이 있다.
또한, 액 저류부(21B)에 저류된 세정액을 살포 장치(28)에 의해 살포하는 경우에 있어서, 분사 노즐(5)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의한 세정액의 산화가 불충분하면, 살포 장치(28)에 의해 살포되는 세정액에 의한 배기가스로부터의 SOx의 흡수 효율이 저하할 우려가 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상술한 제 1 분사 노즐(5A)은 상술한 가상선(IL)과 액 저류부(21B)의 바닥면(211)이 교점(P)에서 교차하도록 배치되어 있다. 본 명세서에서, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)에 포함되는 기체(G)(기포)가 제 2 측벽(26)에 개구하는 세정액 발출구(262)까지 도달하면, 액 저류부(21B)로부터 세정액을 발출하기 위한 펌프(세정액 순환 펌프(72))에 기체(G)(기포)가 권입되어서, 상기 펌프의 성능이 저하할 우려가 있다. 상기의 구성에 의하면, 상술한 가상선(IL)은 액 저류부(21B)의 바닥면(211)에 있어서의 교점(P)의 부분에서 교차하도록 연장된다. 즉, 가상선(IL)은 제 2 측벽(26)에 교차하도록 연장되어 있지는 않다. 이 때문에, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사되어서 가상선(IL)을 따라서 흐르는 혼합 유체(MF)는, 액 저류부(21B)의 바닥면(211)을 지향하고, 바닥면(211)에 충돌했을 때에 수평 방향으로의 운동량을 잃으므로, 혼합 유체(MF)가 제 2 측벽(26)의 세정액 발출구(262)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기의 구성에 의하면, 액 저류부(21B)로부터 세정액을 발출하기 위한 펌프(세정액 순환 펌프(72))에 기체(G)가 권입되어서, 상기 펌프의 성능이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상술한 흡수탑(2)은 액 저류부(21B)(내부 공간(21))에 배치되는 기포 억제 부재(29)를 더 포함한다. 기포 억제 부재(29)는 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 제 1 방향에 직교하는 방향을 따라서 연장되는 동시에, 제 1 토출구(51A)로부터 제 2 측벽(26)까지의 거리의 중간을 나타내는 중간선(CL)보다 제 2 측벽(26)측, 또한, 제 2 측벽(26)보다 제 1 측벽(25)측으로 떨어진 위치에 마련된다. 기포 억제 부재(29)는 복수의 관통 구멍이 개구한 판형상으로 형성되고, 제 1 측벽(25)측으로부터 제 2 측벽(26)측으로 기포가 흐르는 것을 억제하도록 되어 있다. 도시되는 실시형태에서는, 제 1 방향에 있어서의 제 1 토출구(51A)로부터 기포 억제 부재(29)까지의 거리를 L1로 하면, 거리(L1)는 0.7L≤L1≤0.9L의 조건을 만족한다.
상기의 구성에 의하면, 제 2 측벽(26)으로부터 제 1 측벽(25)측으로 떨어진 위치에 마련되는 기포 억제 부재(29)에 의해, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)에 포함되는 기체(G)(기포)가 제 2 측벽(26)에 개구하는 세정액 발출구(262)에 도달하는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 분사 노즐의 설치 각도마다, 잠수 깊이와, 분사 노즐의 토출구로부터 기류 도달점까지의 수평 거리의 관계를 나타내는 그래프이다. 본 명세서에서, 잠수 깊이(Z)는 도 3에 도시되는 바와 같이, 액 저류부(21B)의 바닥면(211)으로부터 분사 노즐(5)의 토출구(51)까지의 높이이다. 기류 도달점은 토출구(51)의 중심축(CA)을 연장시킨 가상선(IL)과, 액 저류부(21B)의 바닥면(211)을 포함하는 평면의 교점(P)이다. 또한, 분사 노즐(5)의 토출구(51)로부터 기류 도달점(교점(P))까지의 수평 거리를 I로 하고, 분사 노즐(5)의 설치 각도, 즉, 토출구(51)의 중심축(CA)의 수평면으로부터의 경사 각도를 θ로 한다.
일반적인 흡수탑(2)에서는, 토출구(51)로부터 제 2 측벽(26)까지의 길이(L)는, 8m 이상 20m 이하의 범위 내이다. 이 때문에, 도 4에서는, 상기 길이(L)의 상하한(上下限)의 절반인 4m, 10m에 참고를 위해서 굵은 실선을 그리고 있다.
도 4에 나타나는 바와 같이, 분사 노즐(5)의 경사 각도(θ)를 10° 이하로 하면, 상기 수평 거리(I)가 길어진다. 상기 수평 거리(I)가 너무 길면, 분사 노즐(5)로부터 분사된 혼합 유체(MF)에 포함되는 기체(G)(기포)가, 분사 노즐(5)의 토출구(51)에 대면하는 측벽(제 2 측벽(26))에 개구하는 세정액 발출구(262)를 통해, 액 저류부(21B)로부터 세정액을 발출하기 위한 펌프(세정액 순환 펌프(72))에 권입될 리스크가 커진다.
분사 노즐(5)의 경사 각도(θ)를 30° 이상으로 하면, 상기 수평 거리(I)가 짧아진다. 상기 수평 거리(I)가 너무 짧아지면, 분사 노즐(5)로부터 분사된 혼합 유체(MF)가 조기에 액 저류부(21B)의 바닥면(211)에 충돌할 리스크가 커진다.
몇 개의 실시형태에서는, 상술한 제 1 분사 노즐(5A)은 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)의 수평면으로부터의 경사 각도를 θ로 했을 때에, 10°＜θ＜30°의 조건을 만족한다.
본 발명자 등이 열심히 검토한 결과, 제 1 분사 노즐(5A)의 경사 각도(θ)가 10° 이하의 경우에는, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)에 포함되는 기체(G)(기포)가 액 저류부(21B)로부터 세정액을 발출하기 위한 펌프(세정액 순환 펌프(72))에 권입될 리스크가 커지는 것을 알았다. 또한, 제 1 분사 노즐(5A)의 경사 각도(θ)가 30° 이상의 경우에는, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)가 조기에 액 저류부(21B)의 바닥면(211)에 충돌하므로, 혼합 유체(MF)의 도달 거리가 짧아지고, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의해 산화 반응이 촉진되는 용적인 산화 유효 용적이 감소하는 것을 알았다.
상기의 구성에 의하면, 제 1 분사 노즐(5A)은 경사 각도(θ)가 10°＜θ＜30°의 조건을 만족하므로, 상기 산화 유효 용적이 본래 발휘 가능한 산화 유효 용적보다 작아지는 것을 방지할 수 있고, 또한, 액 저류부(21B)로부터 세정액을 발출하기 위한 펌프(세정액 순환 펌프(72))에 기체(G)(기포)가 권입되어서, 펌프의 성능이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시되는 흡수탑의 액 저류부와 분사 노즐을 상방으로부터 바라본 상태를 도시하는 개략도이다. 몇 개의 실시형태에서는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 흡수탑(2)은 제 3 측벽(30)과, 제 4 측벽(31)을 더 포함한다. 즉, 흡수탑 본체부(22)의 내부 공간(21)의 평면 형상은, 제 1 측벽(25), 제 2 측벽(26), 제 3 측벽(30) 및 제 4 측벽(31)에 의해서 획정되는 직사각형상으로 형성되어 있다. 제 3 측벽(30) 및 제 4 측벽(31)의 각각은 상면에서 바라볼 때, 제 1 측벽(25)과 제 2 측벽(26)이 이격되는 방향(제 1 방향)을 따라서 연장되고, 액 저류부(21B)를 포함하는 내부 공간(21)의 일부를 획정한다. 제 4 측벽(31)은 상면에서 바라볼 때, 제 3 측벽(30)에 대면하고, 또한, 제 3 측벽으로부터 제 1 방향에 직교하는 방향인 제 2 방향으로 떨어진 위치에 마련되어 있다.
상술한 제 1 분사 노즐(5A)은 흡수탑 본체부(22)의 제 1 측벽(25)에 복수 장착되어 있다. 복수의 제 1 분사 노즐(5A)은 제 2 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의해 세정액의 산화 반응이 촉진되는 영역을 제 1 산화 유효 영역(EA1)(산화 유효 영역)이라 한다. 제 1 산화 유효 영역(EA1)은 액 저류부(21B)를 상면에서 바라봤을 때에, 제 1 방향에 있어서의 최대 길이(LE1)와, 제 2 방향에 있어서의 최대 폭(WE1)으로 이루어지는 영역이다.
제 1 방향에 있어서의 최대 길이(LE1)는 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)의 기류 도달 거리와 동일한 정도의 길이이며, 기류 도달 거리와 동일한 길이로 간주해도 좋다. 제 2 방향에 있어서의 최대 폭(WE1)은 제 1 측벽(25)에 장착되는 제 1 분사 노즐(5A)의 수에 의해 변동하는 것이다. 또한, 도시되는 실시형태에서는, 제 2 방향에 있어서의 최대 폭(WE1)은 제 3 측벽(30)으로부터 제 4 측벽(31)까지의 길이(W)와 동일한 길이이다.
도 6은 다른 일 실시형태에 있어서의 흡수탑의 액 저류부와 분사 노즐을 상방으로부터 바라본 상태를 도시하는 개략도이다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 제 1 측벽(25)으로부터 제 2 측벽(26)까지의 길이(L0)가, 제 1 산화 유효 영역(EA1)의 최대 길이(LE1)보다 길면, 제 1 산화 유효 영역(EA1)보다 제 2 측벽(26)측에, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의해 산화 반응이 촉진되지 않는 영역인 산화 무효 영역(IA)이 형성된다. 산화 무효 영역(IA)이 넓으면, 그만큼 액 저류부(21B)에 있어서의 산화가 불충분하게 될 우려가 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 상술한 분사 노즐(5)은 제 3 측벽(30)에 형성된 관통 삽입 구멍(301)에, 토출구(51)(제 2 토출구(51B))가 형성된 제 1 통형상부(52)의 선단이 관통 삽입되는 적어도 하나의 제 2 분사 노즐(5B)과, 제 4 측벽(31)에 형성된 관통 삽입 구멍(311)에, 토출구(51)(제 3 토출구(51C))가 형성된 제 1 통형상부(52)의 선단이 관통 삽입되는 적어도 하나의 제 3 분사 노즐(5C)을 더 포함한다.
제 2 분사 노즐(5B)은 액 저류부(21B) 내에 위치하는 제 2 토출구(51B)로부터, 혼합 유체(MF)를 액 저류부(21B) 내에 분사하도록 구성된다. 제 2 분사 노즐(5B)은 분사한 혼합 유체(MF)가 제 2 방향을 따라서 제 4 측벽(31)측으로 흐르도록 지향되어 있다. 제 3 분사 노즐(5C)은 액 저류부(21B) 내에 위치하는 제 3 토출구(51C)로부터, 혼합 유체(MF)를 액 저류부(21B) 내에 분사하도록 구성된다. 제 3 분사 노즐(5C)은 분사한 혼합 유체(MF)가 제 2 방향을 따라서 제 3 측벽(30)측으로 흐르도록 지향되어 있다.
도시되는 실시형태에서는, 제 2 분사 노즐(5B)은 제 3 측벽(30)의 제 1 방향에 있어서의 기포 억제 부재(29)보다 제 1 측벽(25)측에 복수 장착되어 있다. 복수의 제 2 분사 노즐(5B)은 제 1 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 또한, 제 3 분사 노즐(5C)은 제 4 측벽(31)의 제 1 방향에 있어서의 기포 억제 부재(29)보다 제 1 측벽(25)측에 복수 장착되어 있다. 복수의 제 3 분사 노즐(5C)은 제 1 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
복수의 제 2 분사 노즐(5B)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의해 세정액의 산화 반응이 촉진되는 영역을 제 2 산화 유효 영역(EA2)(산화 유효 영역)이라 한다. 제 2 산화 유효 영역(EA2)은 액 저류부(21B)를 상면에서 바라봤을 때에, 제 2 방향에 있어서의 최대 길이(WE2)와, 제 1 방향에 있어서의 최대 폭(LE2)으로 이루어지는 영역이다. 복수의 제 3 분사 노즐(5C)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의해 세정액의 산화 반응이 촉진되는 영역을 제 3 산화 유효 영역(EA3)(산화 유효 영역)이라 한다. 제 3 산화 유효 영역(EA3)은 액 저류부(21B)를 상면에서 바라봤을 때에, 제 2 방향에 있어서의 최대 길이(WE3)와, 제 1 방향에 있어서의 최대 폭(LE3)으로 이루어지는 영역이다.
제 2 산화 유효 영역(EA2)의 최대 길이(WE2), 제 3 산화 유효 영역(EA3)의 최대 길이(WE3)의 각각은, 제 2 분사 노즐(5B), 제 3 분사 노즐(5C)의 각각으로부터 분사되는 혼합 유체(MF)의 기류 도달 거리와 동일한 정도의 길이이며, 기류 도달 거리와 동일한 길이로 간주해도 좋다. 제 2 산화 유효 영역(EA2)의 최대 폭(LE2), 제 3 산화 유효 영역(EA3)의 최대 폭(LE3)의 각각은, 측벽(제 3 측벽(30), 제 4 측벽(31))에 장착되는 분사 노즐(5)의 수에 의해 변동하는 것이지만, 제 1 산화 유효 영역(EA1)의 최대 길이(LE1)의 합이 제 1 방향에 있어서의 제 1 토출구(51A)로부터 기포 억제 부재(29)까지의 거리(L1)보다 짧다. 따라서, 혼합 유체(MF)가 제 2 측벽(26)에 도달하지 않도록 되어 있다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 기액 혼합 장치(4)의 분사 노즐(5)은, 상술한 제 2 분사 노즐(5B)과, 상술한 제 3 분사 노즐(5C)을 더 포함하고 있다. 이 때문에, 액 저류부(21B)에 있어서의 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의해 산화 반응을 촉진할 수 없는 영역(산화 무효 영역(IA))에 대해서, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각으로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의해 산화 반응을 촉진할 수 있다. 즉, 상술한 산화 무효 영역(IA) 내에 제 2 산화 유효 영역(EA2) 및 제 3 산화 유효 영역(EA3)이 형성되므로, 혼합 유체(MF)에 의해 산화 반응을 촉진할 수 없는 영역을 작게 할 수 있다. 따라서, 상기의 구성에 의하면, 액 저류부(21B)에 있어서의 혼합 유체(MF)에 의해 산화 반응을 촉진할 수 없는 영역을 줄일 수 있으므로, 혼합 유체(MF)에 의한 산화가 불충분하게 되는 것을 방지할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 상술한 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 제 1 측벽(25)으로부터 소정 거리(L2) 이상 떨어진 위치에 배치된다. 소정 거리(L2)는 제 1 산화 유효 영역(EA1)의 최대 길이(LE1)보다 길다. 본 경우에는, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 제 1 측벽(25)으로부터 소정 거리(L2) 이상 떨어진 위치에 배치되므로, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각으로부터 분사된 혼합 유체(MF)가, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)의 흐름을 저해하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)의 흐름을 저해하는 것을 방지함으로써, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사되는 혼합 유체(MF)에 의해 산화 반응이 촉진되는 용적인 산화 유효 용적이 작아지는 것을 방지할 수 있다.
몇 개의 실시형태에서는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 상술한 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 제 2 측벽(26)으로부터 소정 거리(L3) 이상 떨어진 위치에 배치된다. 소정 거리(L3)는 제 2 측벽(26)으로부터 기포 억제 부재(29)까지의 길이보다 길다. 본 경우에는, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 제 2 측벽(26)으로부터 소정 거리(L3) 이상 떨어진 위치에 배치되므로, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각으로부터 분사된 혼합 유체(MF)가, 제 2 측벽(26)의 세정액 발출구(262)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기의 구성에 의하면, 액 저류부(21B)로부터 세정액을 발출하기 위한 펌프(세정액 순환 펌프(72))에 기체(G)(기포)가 권입되어서, 펌프의 성능이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 도 6에 도시되는 분사 노즐의 각각의 배치 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
몇 개의 실시형태에서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 상술한 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 상술한 제 1 분사 노즐(5A)과는 상이한 높이 위치에 배치되어 있다. 도시되는 실시형태에서는, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 제 1 분사 노즐(5A)보다 낮은 위치에 배치되어 있다. 즉, 제 2 분사 노즐(5B)의 잠수 깊이(Z2), 제 3 분사 노즐(5C)의 잠수 깊이(Z3)의 각각은, 제 1 분사 노즐(5A)의 잠수 깊이(Z1)보다 짧다. 본 경우에는, 제 2 분사 노즐(5B)의 경사 각도(θ2), 제 3 분사 노즐(5C)의 경사 각도(θ3)의 각각을, 제 1 분사 노즐(5A)의 경사 각도(θ1)보다 작게 해도 좋다.
제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 상면에서 바라볼 때, 제 1 분사 노즐(5A)이 혼합 유체(MF)를 분사하는 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향을 따라서 혼합 유체(MF)를 분사하도록 되어 있다. 만일 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각이, 제 1 분사 노즐(5A)과 동일한 높이 위치에 배치되면, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각으로부터 분사된 혼합 유체(MF)가, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)의 흐름을 저해할 우려가 있다.
상기의 구성에 의하면, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 제 1 분사 노즐(5A)과는 상이한 높이 위치에 배치되므로, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각으로부터 분사된 혼합 유체(MF)가, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)의 흐름을 저해하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 분사 노즐(5A)로부터 분사된 혼합 유체(MF)의 흐름을 저해하는 것을 방지함으로써, 산화 유효 용적이 작아지는 것을 방지할 수 있다.
도 7에 도시되는 실시형태에서는, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각은, 제 1 분사 노즐(5A)보다 낮은 위치에 배치되어 있지만, 다른 실시형태에서는, 제 2 분사 노즐(5B) 및 제 3 분사 노즐(5C)의 각각을 제 1 분사 노즐(5A)보다 높은 위치에 배치해도 좋다. 즉, 제 2 분사 노즐(5B)의 잠수 깊이(Z2), 제 3 분사 노즐(5C)의 잠수 깊이(Z3)의 각각을, 제 1 분사 노즐(5A)의 잠수 깊이(Z1)보다 길게 해도 좋다. 본 경우에는, 제 2 분사 노즐(5B)의 경사 각도(θ2), 제 3 분사 노즐(5C)의 경사 각도(θ3)의 각각을, 제 1 분사 노즐(5A)의 경사 각도(θ1)보다 크게 해도 좋다.
도 8은 흡수탑에 있어서의 분사 노즐이 고정되는 부분 근방을 개략적으로 도시하는 부분 단면도이다. 이하, 도 8에 근거하여, 분사 노즐(5)의 부착 방법을 설명한다. 제 1 분사 노즐(5A)의 부착 방법을 예로 들어서 설명하지만, 제 2 분사 노즐(5B)이나 제 3 분사 노즐(5C)의 부착 방법도 제 1 분사 노즐(5A)의 부착 방법과 마찬가지이다.
우선, 제 1 측벽(25)을 관통하도록 형성된 관통 삽입 구멍(252)에, 제 1 분사 노즐(5A)의 토출구(51)(제 1 토출구(51A))가 형성된 제 1 통형상부(52)의 선단을 관통 삽입한다.
제 1 분사 노즐(5A)은 도 8에 도시되는 바와 같이, 제 1 통형상부(52)와, 토출구측 체결부(63)(제 1 체결부)를 포함한다. 제 1 통형상부(52)는 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)을 따라서 연장되어 있고, 연장 방향에 있어서의 일단에 제 1 토출구(51A)가 형성되어 있다. 토출구측 체결부(63)는 제 1 통형상부(52)의, 제 2 통형상부(54)와의 접속부나 합류부(60)보다 세정액의 유동 방향에 있어서의 하류측이며, 제 1 토출구(51A)보다 상류측의 외주에 마련되어 있다. 토출구측 체결부(63)는 제 1 통형상부(52)의 상기 외주로부터 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)에 직교하는 방향을 따라서 돌출되어 마련되어 있다.
흡수탑(2)은 도 8에 도시되는 바와 같이, 통형상 돌출부(32)와, 분사 노즐용 체결부(33)(제 2 체결부)를 포함한다. 통형상 돌출부(32)는 도 8에 도시되는 바와 같이, 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)의 수평면으로부터의 경사 각도를 θ로 했을 때에, 수평면으로부터 각도(θ)만큼 경사진 방향을 따라서, 제 1 측벽(25)의 관통 삽입 구멍(252)의 주연부로부터 외측으로 돌출되어 마련되어 있다. 분사 노즐용 체결부(33)는 통형상 돌출부(32)의 선단으로부터 통형상 돌출부(32)가 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 돌출되어 마련되어 있다.
다음에, 제 1 측벽(25)에 제 1 분사 노즐(5A)을 고정한다. 제 1 분사 노즐(5A)의 토출구측 체결부(63)는 흡수탑(2)의 분사 노즐용 체결부(33)에 체결 장치(66)(66A)에 의해 고정된다. 도시되는 실시형태에서는, 체결 장치(66A)는 볼트(67)(67A)와, 너트(68)(68A)를 포함한다.
볼트(67)(67A)는 적어도 외주면의 일부에 나사부가 형성된 축부(671)와, 축부(671)의 기단부에 있어서 축부(671)보다 대경으로 형성된 머리부(672)를 구비한다. 토출구측 체결부(63)와 분사 노즐용 체결부(33)에는, 통형상 돌출부(32)가 연장되는 방향을 따라서 볼트(67A)의 축부(671)가 관통 삽입 가능한 관통 구멍(631, 331)이 형성되어 있다. 볼트(67A)는 통형상 돌출부(32)가 연장되는 방향에 있어서의 일방측으로부터, 토출구측 체결부(63) 및 분사 노즐용 체결부(33)에 형성된 관통 구멍(631, 331)에 축부(671)가 관통 삽입되고, 통형상 돌출부(32)가 연장되는 방향에 있어서의 타방측에 관통 삽입한 축부(671)의 선단이, 너트(68A)에 나사결합함으로써, 제 1 측벽(25)에 제 1 분사 노즐(5A)을 고정한다.
제 1 측벽(25)에 제 1 분사 노즐(5A)을 고정한 후에, 제 1 분사 노즐(5A)에 기체 도입 라인(42)을 접속한다. 도시되는 실시형태에서는, 제 1 분사 노즐(5A)은 도 8에 도시되는 바와 같이, 제 2 통형상부(54)의, 제 2 기체 도입구(59)가 형성된 단부의 외주로부터 돌출되어 마련되는 기체 도입측 체결부(64)를 더 포함한다. 기체 도입 라인(42)은 제 2 통형상부(54)가 연장되는 방향을 따라서 연장되는 기체 도입관(47)을 포함한다. 기체 도입관(47)은 제 2 기체 도입구(59)에 연통하는 개구가 형성된 단부의 외주로부터 돌출되어 마련되는 기체 하류측 체결부(48)를 구비한다. 기체 도입관(47)의 기체 하류측 체결부(48)는 제 1 분사 노즐(5A)의 기체 도입측 체결부(64)에 체결 장치(66)(66B)에 의해 고정된다.
도시되는 실시형태에서는, 체결 장치(66B)는 볼트(67A)와 마찬가지의 구성을 구비하는 볼트(67B)와, 너트(68A)와 마찬가지의 구성을 구비하는 너트(68B)를 포함한다. 볼트(67B)는 기체 도입측 체결부(64) 및 기체 하류측 체결부(48)에 형성된 관통 구멍(641, 481)에 관통 삽입된 축부(671)의 선단에 너트(68B)가 나사결합함으로써, 제 1 분사 노즐(5A)의 제 2 통형상부(54)에 기체 도입관(47)을 고정한다.
제 1 측벽(25)에 제 1 분사 노즐(5A)을 고정한 후에, 제 1 분사 노즐(5A)에 세정액 도입 라인(41)을 접속한다. 세정액 도입 라인(41)과 제 1 분사 노즐(5A)의 접속은 기체 도입 라인(42)과 제 1 분사 노즐(5A)의 접속과 동시에 실행해도 좋고, 기체 도입 라인(42)과 제 1 분사 노즐(5A)의 접속보다 전이나 후에 실행해도 좋다.
제 1 분사 노즐(5A)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 제 1 통형상부(52)의, 세정액 도입구(56)가 형성된 단부의 외주로부터 돌출되어 마련되는 세정액 도입측 체결부(65)를 더 포함한다. 세정액 도입 라인(41)은 제 1 통형상부(52)가 연장되는 방향을 따라서 연장되는 세정액 도입관(45)을 포함한다. 세정액 도입관(45)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 세정액 도입구(56)와의 사이에 스로틀부(53)를 개재하여 연통하는 개구(451)가 형성된 단부의 외주로부터 돌출되어 마련되는 세정액 하류측 체결부(46)를 구비한다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 세정액 도입관(45)의 세정액 하류측 체결부(46)는 제 1 분사 노즐(5A)의 세정액 도입측 체결부(65)에 체결 장치(66C)에 의해 고정된다.
도시되는 실시형태에서는, 체결 장치(66C)는 볼트(67A)와 마찬가지의 구성을 구비하는 볼트(67C)와, 너트(68A)와 마찬가지의 구성을 구비하는 너트(68C)를 포함한다. 볼트(67C)는 세정액 도입측 체결부(65) 및 세정액 하류측 체결부(46)에 형성된 관통 구멍(651, 461)에 관통 삽입된 축부(671)의 선단에 너트(68C)가 나사결합함으로써, 제 1 통형상부(52)와 세정액 도입관(45) 사이에 스로틀부(53)를 개재한 상태로, 제 1 분사 노즐(5A)의 제 1 통형상부(52)에 세정액 도입관(45)을 고정한다.
상술한 바와 같이, 몇 개의 실시형태에서는, 상술한 제 1 분사 노즐(5A)은 상술한 제 1 통형상부(52)와, 상술한 토출구측 체결부(63)(제 1 체결부)를 포함한다. 그리고, 상술한 흡수탑(2)은 상술한 통형상 돌출부(32)와, 상술한 분사 노즐용 체결부(33)(제 2 체결부)를 포함한다.
상기의 구성에 의하면, 제 1 분사 노즐(5A)은 흡수탑(2)의 제 1 측벽(25)에 형성된 관통 삽입 구멍(252)에 제 1 통형상부(52)의 제 1 토출구(51A)를 포함하는 선단을 관통 삽입한 상태로, 토출구측 체결부(63)가 흡수탑(2)의 분사 노즐용 체결부(33)에 체결 장치(66)(66A)에 의해 고정된다. 본 명세서에서, 제 1 통형상부(52)는 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)을 따라서 연장되어 있다. 흡수탑(2)의 통형상 돌출부(32)는 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)의 수평면으로부터의 경사 각도(θ)와 동일한 각도만큼 수평면으로부터 경사진 방향을 따라서 연장되어 있다. 즉, 흡수탑(2)의 통형상 돌출부(32)는 제 1 분사 노즐(5A)이 설치되었을 때의 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)과 동일한 방향을 따라서 연장된다. 제 1 분사 노즐(5A)은 제 1 통형상부(52)가 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 연장되는 토출구측 체결부(63)와, 통형상 돌출부(32)가 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 연장되는 분사 노즐용 체결부(33)를 체결 장치(66)(66A)에 의해 고정함으로써, 제 1 토출구(51A)의 중심축(CA)의 수평면으로부터의 경사 각도(θ)를 그대로 설치 각도로 할 수 있다. 따라서, 상기의 구성에 의하면, 제 1 분사 노즐(5A)의 설치 각도의 조정 작업을 없애고, 제 1 분사 노즐(5A)의 장착 작업을 용이하게 할 수 있다.
또한, 체결 장치(66)(66A)에 의한 토출구측 체결부(63)와 분사 노즐용 체결부(33)의 고정을 해제하면, 즉시, 제 1 분사 노즐(5A)을, 흡수탑(2)의 관통 삽입 구멍(252)으로부터 분리할 수 있기 때문에, 제 1 분사 노즐(5A)의 점검, 보수·교환 작업 등을 용이하게 실행할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태로 한정되는 일 없이, 상술한 실시형태에 변형을 가한 형태나, 이러한 형태를 적절하게 조합하는 형태도 포함한다.
예를 들어, 상술한 몇 개의 실시형태에서는, 배기가스 배출부(24)는 제 1 방향에 있어서, 흡수탑 본체부(22)를 개재하여 배기가스 도입부(23)와는 반대측에 마련되어 있었지만, 배기가스 도입부(23)와 동일한 측에 마련되어 있어도 좋다. 또한, 배기가스 배출부(24)는 상면에서 바라볼 때 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향에 있어서, 흡수탑 본체부(22)에 인접하도록 마련되어 있어도 좋다.
1 : 배기가스 탈황 장치
2 : 흡수탑
21 : 내부 공간
21A : 기액 접촉부
21B : 액 저류부
21C : 하방측 내부 공간
21D : 상방측 내부 공간
211 : 바닥면
22 : 흡수탑 본체부
221 : 바닥면
23 : 배기가스 도입부
24 : 배기가스 배출부
25 : 제 1 측벽
251 : 배기가스 도입구
252 : 관통 삽입 구멍
26 : 제 2 측벽
261 : 배기가스 배출구
262 : 세정액 발출구
27 : 미스트 제거기
28 : 살포 장치
281 : 살수관
282 : 살수 노즐
29 : 기포 억제 부재
30 : 제 3 측벽
301 : 관통 삽입 구멍
31 : 제 4 측벽
311 : 관통 삽입 구멍
32 : 통형상 돌출부
33 : 분사 노즐용 체결부(제 2 체결부)
331 : 관통 구멍
4 : 기액 혼합 장치
41 : 세정액 도입 라인
42 : 기체 도입 라인
44 : 분기부
45 : 세정액 도입관
46 : 세정액 하류측 체결부
47 : 기체 도입관
48 : 기체 하류측 체결부
481 : 관통 구멍
5 : 분사 노즐
5A : 제 1 분사 노즐
5B : 제 2 분사 노즐
5C : 제 3 분사 노즐
51 : 토출구
52 : 제 1 통형상부
53 : 스로틀부
54 : 제 2 통형상부
55 : 제 1 유로
56 : 세정액 도입구
57 : 기체 도입구
58 : 제 2 유로
59 : 제 2 기체 도입구
60 : 합류부
61 : 축류 형성구
62 : 부압 영역
63 : 토출구측 체결부(제 1 체결부)
631 : 관통 구멍
64 : 기체 도입측 체결부
641 : 관통 구멍
65 : 세정액 도입측 체결부
66, 66A 내지 66C : 체결 장치
671 : 축부
672 : 머리부
67A 내지 67C : 볼트
68A 내지 68C : 너트
7 : 세정액 순환 라인
71 : 배관
72 : 세정액 순환 펌프
73 : 분기부
8 : 세정액 공급 라인
81 : 세정액 저류 탱크
82 : 배관
9 : 세정액 배출 라인
91 : 장치
CA : 중심축
CL : 중간선
EA1 : 제 1 산화 유효 영역
EA2 : 제 2 산화 유효 영역
EA3 : 제 3 산화 유효 영역
G : 기체
I : 수평 거리
IA : 산화 무효 영역
IL : 가상선
MF : 혼합 유체
P : 교점

Claims (6)

  1. 연소 장치로부터 배출되는 배기가스를 탈황하기 위한 배기가스 탈황 장치에 있어서,
    내부에 도입되는 상기 배기가스에 세정액을 기액 접촉시키도록 구성되는 흡수탑으로서, 상기 흡수탑의 제 1 측벽 및 상기 제 1 측벽에 대면하는 제 2 측벽에 의해 적어도 일부가 획정되고, 상기 세정액이 저류되는 액 저류부를 내부에 포함하는, 상기 흡수탑과,
    상기 제 1 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되는 제 1 분사 노즐로서, 상기 제 1 분사 노즐의 토출구인 제 1 토출구로부터 산소를 포함하는 기체와 상기 세정액의 혼합 유체를 상기 액 저류부에 분사하도록 구성되는, 상기 제 1 분사 노즐을 포함하는 기액 혼합 장치를 구비하고,
    상기 제 1 분사 노즐은,
    상기 제 1 토출구의 중심축을 따라 연장되고, 또한, 상기 제 1 토출구가 형성된 통형상부와,
    상기 통형상부의 외주로부터 상기 제 1 토출구의 상기 중심축에 직교하는 방향을 따라서 돌출되어 마련되는 제 1 체결부를 포함하고,
    상기 흡수탑은,
    상기 제 1 토출구의 상기 중심축의 수평면으로부터의 경사 각도를 θ로 했을 때, 수평면으로부터의 각도(θ)만큼 경사진 방향을 따라서, 상기 제 1 측벽에 형성된 상기 관통 삽입 구멍의 주연부로부터 외측으로 돌출되어 마련되는 통형상 돌출부와,
    상기 통형상 돌출부의 선단으로부터 상기 통형상 돌출부가 연장되는 방향에 직교하는 방향을 따라서 돌출되어 마련되고, 상기 제 1 체결부에 체결 장치에 의해 고정되도록 구성되는 제 2 체결부를 더 포함하는
    배기가스 탈황 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분사 노즐은 상기 제 1 토출구의 상기 중심축의 수평면으로부터의 경사 각도를 θ로 했을 때에, 10°＜θ＜30°의 조건을 만족하는
    배기가스 탈황 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡수탑은,
    상기 제 1 측벽과 상기 제 2 측벽이 이격되는 방향을 따라서 연장되고, 또한, 상기 액 저류부의 일부를 획정하는 제 3 측벽과,
    상기 제 3 측벽에 대면하는 동시에, 상기 제 1 측벽과 상기 제 2 측벽이 이격되는 방향을 따라서 연장되고, 또한, 상기 액 저류부의 일부를 획정하는 제 4 측벽을 더 포함하고,
    상기 기액 혼합 장치는,
    상기 제 3 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되는 제 2 분사 노즐로서, 상기 제 2 분사 노즐의 토출구인 제 2 토출구로부터 상기 혼합 유체를 상기 액 저류부에 분사하도록 구성되는, 상기 제 2 분사 노즐과,
    상기 제 4 측벽에 형성된 관통 삽입 구멍에 선단이 관통 삽입되는 제 3 분사 노즐로서, 상기 제 3 분사 노즐의 토출구인 제 3 토출구로부터 상기 혼합 유체를 상기 액 저류부에 분사하도록 구성되는 제 3 분사 노즐을 더 포함하는
    배기가스 탈황 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 분사 노즐 및 상기 제 3 분사 노즐의 각각은 상기 제 1 분사 노즐과는 상이한 높이 위치에 배치되는
    배기가스 탈황 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 분사 노즐 및 상기 제 3 분사 노즐의 각각은 상기 제 1 측벽으로부터 소정 거리 이상 떨어진 위치에 배치되는
    배기가스 탈황 장치.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 분사 노즐 및 상기 제 3 분사 노즐의 각각은 상기 제 2 측벽으로부터 소정 거리 이상 떨어진 위치에 배치되는
    배기가스 탈황 장치.
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