WO2011126072A1

WO2011126072A1 - 湿式排煙脱硫装置

Info

Publication number: WO2011126072A1
Application number: PCT/JP2011/058806
Authority: WO
Inventors: 考司村本; 祥悟盛; 浩之野坂; 中本　隆則
Original assignee: バブコック日立株式会社
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2011-10-13
Also published as: KR20130001281A; JP5725725B2; DE112011101262T5; PL402614A1; US20130020730A1; DE112011101262B4; JP2011218273A; KR101473285B1

Abstract

【課題】高い脱硫性能が得られ、しかも吸収塔の圧力損失が低く、ランニングコストの安価な湿式排煙脱硫装置を提供する。【解決手段】塔の下部に設けられて吸収液Ｓを溜める液溜部５と、液溜部５の上方に設けられて吸収液Ｓを噴霧する複数段のスプレヘッダ８を有する吸収部６と、液溜部５にある吸収液Ｓをスプレヘッダ８に循環する吸収液循環系統１３と、液溜部５と吸収部６の間の側壁に設けられた排ガス入口部３と、排ガス入口部３から最上段のスプレヘッダ８の間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材９を備えた吸収塔において、ガス吹き抜け防止部材１９の内周端部に、ガス吹き抜け防止部材１９の周方向に沿って不連続に堰２３を設けたことを特徴とする。

Description

湿式排煙脱硫装置

　本発明は，火力発電所や工場等に設置されるボイラなどの燃焼装置から排出される燃料の燃焼排ガスを浄化するための排煙処理装置に係り、特に燃焼排ガス中に含まれる硫黄酸化物、塩化水素、フッ化水素等の酸性ガスや煤塵、および燃料中に含まれる微量成分等の物質を低減する湿式排煙脱硫装置に関するものである。

　火力発電設備における湿式排煙脱硫装置の一般的な系統を図２２に示す。
　同図において、火力発電所や工場等に設置されるボイラ等から排出された排ガス１は、ガス入口部３から吸収塔４に導入される。吸収塔４は塔下部の吸収塔液溜部５と塔上部の吸収部６から主に構成され、吸収塔液溜部５には、ボイラ等からの排ガス１に含まれる硫黄酸化物の量に応じて、石灰石スラリからなる吸収液Ｓがスラリ流量調整弁１６の開度を調整することにより適量供給される。

　吸収塔液溜部５にあるスラリ状の吸収液Ｓは、吸収塔循環ポンプ１０により昇圧され、吸収塔循環配管１３を経由して、吸収塔４内の上部の空塔部に、ガス流れ方向に沿って多段（少なくとも３段以上）に設けたスプレヘッダ８に供給される。各スプレヘッダ８には、多数のスプレノズル９が列設されており、該スプレノズル９から噴霧される吸収液Ｓと前記排ガス１との気液接触により、排ガス中に含まれる硫黄酸化物や塩化水素、フッ化水素等の酸性ガスが、吸収液Ｓの液滴表面に吸収される。

　その後、排ガスに同伴されるミストは、吸収塔４の出口に設置されたミストエリミネータ７により除去され、清浄な排ガス２は吸収塔出口煙道を経て、必要により再加熱されて、煙突より排出される。

　排ガス１中の硫黄酸化物は、吸収液Ｓ中のカルシウム化合物と反応し、中間生成物として亜硫酸カルシウムになり、吸収塔４の吸収塔液溜部５に流下し、酸化用空気ブロワ１７より吸収塔液溜部５の吸収液Ｓ中に供給される空気により酸化されて、最終生成物である石膏となる。

　なお、その際に吸収塔４に供給する酸化空気は、吸収塔液溜部５内の吸収液Ｓを攪拌する酸化用攪拌機１５により微細化されることにより、酸化空気の利用率を高めている。その後、吸収液Ｓは抜き出しポンプ１１により吸収塔液溜部５から生成石膏量に応じて石膏脱水設備１２に送り出され、脱水されて粉体の石膏１４として回収される。

　従来の湿式排煙脱硫装置において、スプレヘッダ８に設置されたスプレノズル９より噴霧される吸収液Ｓの液滴の一部は、吸収塔４の側壁を伝わって吸収塔液溜部５に落下する。吸収塔４の側壁を伝わって流下する吸収液Ｓは、硫黄酸化物をほとんど吸収しないため、必要脱硫率を得るために必要なスプレノズル９から噴霧する液量が増加する傾向にある。

　図２３に、従来の湿式排煙脱硫装置における吸収塔４の水平断面を示す。同図に示すように、円筒形の吸収塔４の場合には、吸収塔４の側壁面周辺に設置されるスプレノズル９の数は必然的に少なくなり、そのため吸収塔４の側壁を流下する吸収液Ｓの液密度は、吸収塔４の中心部に比べて低くなる（少なくなる）傾向にある。尚、図中の白丸で示すスプレノズル９の下向きへの吸収液噴霧角度α（図２２参照）は、約９０～１２０度である。

　このように、吸収塔４内の各段において、噴霧する吸収液Ｓの液密度に偏差が生じると、ボイラ等からの排ガス１は、液密度の低い部分、すなわち吸収塔４の側壁付近に多く流れることとなり、部分的には十分な気液接触が行なわれず、排ガス１中の硫黄酸化物などの吸収性能が部分的に低下し、吸収塔全体の脱硫性能に影響するという問題があった。

　この対策として従来、図２４に示すように、吸収塔４の側壁部全周にリング状の板からなるガス吹き抜け防止部材１９を設置することで、側壁を流下する吸収液Ｓを吸収塔４の中心部に再飛散させる発明が、特許文献１で提案されている。

　また、吸収塔４の側壁内面を伝わって流下する吸収液Ｓが、吸収塔４の中心部に再飛散する際に、前記リング状板からなるガス吹き抜け防止部材１９の内周端部を起点として液膜が形成され、吸収塔４内部のガス上昇流の圧力損失が増加することを防ぐ目的として、吸収塔の側壁面に、上下方向で重ならないように、段違いに馬蹄型のノーズ（ガス吹き抜け防止部材）を配置することが、特許文献２で提案されている。

米国特許第６，５５０，７５１号明細書ＰＣＴ／ＪＰ２００７／０６８１６８

　前記特許文献１（米国特許第６，５５０，７５１号明細書）に記載されている側壁部の全周にガス吹き抜け防止部材１９を設置した吸収塔４においては、それの側壁を伝わって流下した吸収液Ｓが前記ガス吹き抜け防止部材１９の上面に達して吸収塔４の中心部に向けて再飛散する際、ガス吹き抜け防止部材１９の内周端部を起点として液膜が形成される。

　この液膜は、吸収塔４内で連続した均一な厚さをもつ液膜となり、分裂することなく吸収塔４内を流下するため、吸収塔４のガス入口部３においては、排ガス１と前記液膜との衝突により圧力損失の増加を招く。また、吸収塔４内部においては、連続した液膜により、吸収塔４内を通過するガスの通過断面積が抑制されて、吸収塔４内のガス流速が増加する。このようなことから、排ガスファンの消費動力が増加して、ランニングコストが高くつくという問題がある。

　また、前記特許文献２（ＰＣＴ／ＪＰ２００７／０６８１６８）には、前記液膜による圧力損失の増加を防止する目的として、吸収塔内のガス入口上部に、上下方向で重ならないように段違いに馬蹄型のノーズ（ガス吹き抜け防止部材）を配置することが示されている。しかし、そのノーズ（ガス吹き抜け防止部材）は吸収側壁面の全周にわたって設置していないため、側壁部においては、ガス吹き抜け防止部材の設置していない部分で、排ガスのショートパスが生じる問題がある。

　また、前記ガス吹き抜け防止部材は吸収塔本体へ直接溶接にて固定されているため、建設時の施工性の問題だけでなく、一度、設置されたガス吹き抜け防止部材の取替え、補修性が悪いといった問題もある。

　本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、高い脱硫性能が得られ、しかも吸収塔の圧力損失が低く、ランニングコストの安価な湿式排煙脱硫装置を提供することにある。

　前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
　前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に、そのガス吹き抜け防止部材の周方向に沿って不連続に堰を設けたことを特徴とするものである。

　本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に設けられた堰のトータルの長さが、ガス吹き抜け防止部材の内周端部の堰を設けない部分のトータルの長さよりも長いことを特徴とするものである。

　本発明の第３の手段は、塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
　前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材の外周端部と前記吸収塔の側壁内面の間に隙間を形成したことを特徴とするものである。

　本発明の第４の手段は、塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
　前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材または前記堰の下部に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を散布する散布孔を形成したことを特徴とするものである。

　本発明の第５の手段は、塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
　前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を前記液溜部に戻す液戻し管を接続したことを特徴とするものである。

　本発明の第６の手段は、前記第１ないし第５のいずれかの手段において、
　前記吸収塔の側壁内面に周方向に沿って取り付けラグが当該吸収塔の側壁に固定され、そのラグの上に前記ガス吹き抜け防止部材が載置されて、当該ガス吹き抜け防止部材が前記ラグに固定されて前記吸収塔の側壁には固定されていないことを特徴とするものである。

　本発明は前述のような構成になっており、高い脱硫性能が得られ、しかも吸収塔の圧力損失が低く、ランニングコストの安価な湿式排煙脱硫装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。図１Ｘ－Ｘ線上の垂直断面図である。その吸収塔に取り付けられるガス吹き抜け防止部材の垂直拡大断面図である。ガス吹き抜け防止部材の別の取り付け状態を示す垂直拡大断面図である。吸収塔に対するガス吹き抜け防止部材の取り付け構造を説明するための水平断面図である。支持部材付きのラグを示す垂直拡大断面図である。支持部材なしのラグを示す垂直拡大断面図である。傾斜したラグを示す垂直拡大断面図である。湿式排煙脱硫装置の運転中の吸収塔の内部を示す水平断面図である。図６Ｘ－Ｘ線上の垂直拡大断面図である。（ａ），（ｂ）湿式排煙脱硫装置の運転中で、堰を設けているガス吹き抜け防止部材の部分と、堰を設けていないガス吹き抜け防止部材の部分の様子を示す垂直拡大断面図である。本発明の実施例２に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。本発明品ならびに従来品１，２における湿式排煙脱硫装置運転中での吸収液流下液量と吸収塔の圧力損失との関係を示す特性図である。本発明の実施例３に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。本発明の実施例４に係る吸収塔の内部を示す拡大水平断面図である。その吸収塔に設置したガス吹き抜け防止部材付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。本発明の実施例５に係る吸収塔の内部を示す拡大水平断面図である。その吸収塔に設置した多孔性ガス吹き抜け防止部材付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。本発明の実施例６に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。その吸収塔の内部を示す垂直断面図である。その吸収塔に取り付けられる管付きガス吹き抜け防止部材付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。湿式排煙脱硫装置の系統図である。従来の湿式排煙脱硫装置における吸収塔の水平断面図である。従来提案された湿式排煙脱硫装置における吸収塔の一部斜視図である。

　以下述べる第１ないし第５の本発明は、火力発電所や工場等に設置するボイラ等から排出される排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する手段として、排ガスを導入するガス入口部を吸収塔の側壁に形成し、そのガス入口部から吸収塔の内部を上昇する排ガスに対して吸収液を噴霧するスプレヘッダをガス流れ方向に多段状に設け、前記ガス入口部より上部の吸収塔側壁内面の全周にわたってガス吹き抜け防止部材を設置した構成の湿式排煙脱硫装置を対象とするものである。

　そして第１の本発明は、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に、堰を設けた部分と堰を設けない部分を交互に配置したことを特徴とするものである。

　前述のように吸収塔側壁内面の全周にわたってガス吹き抜け防止部材を設置することにより、吸収塔の側壁部をショートパスしようとする排ガスを吸収塔の中心方向に向けて、排ガスの偏流を防止することができる。さらに、吸収塔の側壁部を伝わって流下する吸収液をガス吹き抜け防止部材で受け止めて、そのガス吹き抜け防止部材から吸収塔の中心部へ向けて再飛散させて、排ガスと吸収液との気液接触効率を向上させることができる。

　さらに、前記ガス吹き抜け防止部材の構造として、それの内周端部に、堰を設けた部分と、堰を設けていない部分とを交互に配置することにより、堰を設けた部分に流下した吸収液は、堰を設けていない部分へ流れる。その堰を設けていない部分では、ガス吹き抜け防止部材の内周端部から、再飛散する吸収液が液膜となって吸収塔の内側に流下するものの、その液膜は周方向に連続した一様な厚みの液膜ではなく、排ガスは液膜を生じていない部分を通ることにより、圧力損失の大きな上昇は抑制できる。

　第２の本発明は、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材の外周端部と前記吸収塔の側壁内面の間に隙間を形成したことを特徴とするものである。

　第１の本発明と同様に、吸収塔側壁内面の全周にわたってガス吹き抜け防止部材を設置することにより、吸収塔の側壁部をショートパスしようとする排ガスを吸収塔の中心方向に向けて、排ガスの偏流を防止することができる。

　さらに前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部の全域に堰を取り付けることにより、吸収塔の側壁内面を伝わってガス吹き抜け防止部材上に流下した吸収液は、ガス吹き抜け防止部材の内周端部を起点として吸収塔の内側に連続した液膜として再飛散することはなく、吸収塔の側壁とガス吹き抜け防止部材の間に形成された隙間から吸収塔の側壁を伝わって液溜部に流下して回収されるため、吸収塔の圧力損失の増加を抑制することができる。

　第３の本発明は、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材または前記堰の下部に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を散布する散布孔を形成したことを特徴とするものである。

　さらに前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部の全域に堰を取り付けることにより、吸収塔の側壁内面を伝わってガス吹き抜け防止部材上に流下した吸収液は、ガス吹き抜け防止部材の内周端部を起点として吸収塔の内側に連続した液膜として再飛散することはなく、ガス吹き抜け防止部材に設けた散布孔から、連続した液膜になることなく、個別に液溜部に流下して回収されるため、吸収塔の圧力損失の増加を抑制することができる。

　第４の本発明は、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を前記液溜部に戻す液戻し管を接続したことを特徴とするものである。

　さらに前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部の全域に堰を取り付けることにより、吸収塔の側壁内面を伝わってガス吹き抜け防止部材上に流下した吸収液は、ガス吹き抜け防止部材の内周端部を起点として吸収塔の内側に連続した液膜として再飛散することはなく、ガス吹き抜け防止部材に設けた液戻し管から、連続した液膜になることなく、個別に液溜部に流下して回収されるため、吸収塔の圧力損失の増加を抑制することができる。

　第５の本発明は、前記吸収塔の側壁内面に周方向に沿って取り付けラグが当該吸収塔の側壁に固定され、そのラグの上に前記ガス吹き抜け防止部材が載置されて、当該ガス吹き抜け防止部材が前記ラグに固定されて前記吸収塔の側壁には固定されていないことを特徴とするものである。

　そのためガス吹き抜け防止部材を吸収塔本体壁面に溶接固定する必要がなく、現地の施工性が向上するとともに、経時後にも、ガス吹き抜け防止部材を容易に取替えることができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。

　次に本発明の実施例を図とともに説明する。火力発電設備における湿式排煙脱硫装置の全体的な系統は、図２２に示したものと略同様であるので、それらの説明は省略する。

　図１は本発明の実施例１に係る吸収塔の内部を示す水平断面図、図２は図１Ｘ－Ｘ線上の垂直断面図、図３（ａ），（ｂ）はその吸収塔に取り付けられるガス吹き抜け防止部材の垂直拡大断面図である。

　図２に示すように、吸収塔４のガス入口部３より上方で、かつ最上段のスプレヘッダ８よりも下方の吸収塔４の側壁内側に、その吸収塔４の全周にわたってガス吹き抜け防止部材１９が吸収塔４の内側に向いて突設されている。

　このガス吹き抜け防止部材１９の内周端部には、堰２３を設けた部分１９ａと堰２３を設けていない部分１９ｂとが吸収塔４の周方向に沿って交互に複数設けられている。すなわち、ガス吹き抜け防止部材１９の内周端部において堰２３が不連続に設けられた形になっている。本実施例の場合、図１に示すように吸収塔４の全周を８等分し、堰２３を設けた部分１９ａと堰２３を設けていない部分１９ｂを交互に４箇所形成している。

　図３（ａ），（ｂ）は吸収塔４の側壁に対する堰２３の取り付け角度θが略９０度の例を示しており、図４（ａ），（ｂ）は堰２３の取り付け角度θが例えば３０～６０度程度の９０度未満の例を示している。９０度を超えた堰２３の取り付け角度θとすることも可能である。

　図３、図４に示すガス吹き抜け防止部材１９の幅Ｗ、取り付け角度θ、堰２３の高さＨについては、特に規定するものではなく任意の寸法、角度である。また、堰２３の取り付け範囲（堰２３を設けた部分１９ａと堰２３を設けていない部分１９ｂの範囲）についても特に規定するものではなく、任意の寸法である。

　図５は吸収塔４本体に対するガス吹き抜け防止部材１９の取り付け構造を説明するための水平断面図であり、図面を簡略化するため堰２３の表示は省略している。

　吸収塔４本体のガス入口部３より上部の側壁内側に、複数個（本実施例では４個）のラグ２０を例えば溶接などの手段で等間隔に取り付ける。そしてラグ２０の上にガス吹き抜け防止部材１９を載置して、そのガス吹き抜け防止部材１９をラグ２０にボルトあるいは溶接などの適宜な手段で固定する。ガス吹き抜け防止部材１９は直接吸収塔４本体には溶接などで固定しない構造にしている。これは現地での施工性の向上を図ると共に、経時後にガス吹き抜け防止部材１９を容易に取り替えできるといったメンテナンス性の向上を図るためである。

　前記ラグ２０としては、図６に示すような傾斜した支持部材付きのラグ２０ａ、あるいは図７に示すような支持部材付でないラグ２０ｂなどが用いられ、ラグ２０の設置数や長さなどは任意である。なお、図６ならびに図７の例ではラグ２０を吸収塔４の側壁面に対して粗垂直に取り付けたが、図８に示すようにガス吹き抜け防止部材１９を吸収塔４の側壁面に対して傾斜して設ける場合は、それに応じてラグ２０も傾斜して設ける必要がある。なお、図８に示すように、ガス吹き抜け防止部材１９の内周端部が外周端部よりも高くなるように、吸収塔４の中心部に向けて傾斜して設ければ、吸収塔４の側壁に沿って上昇する排ガス１の流れを吸収塔４の中心部に向けることができる。

　図９ないし図１１は湿式排煙脱硫装置の運転中の様子を説明するための図で、図９は吸収塔４の内部を示す水平断面図、図１０は図９Ｘ－Ｘ線上の垂直拡大断面図、図１１（ａ），（ｂ）は堰を設けているガス吹き抜け防止部材の部分１９ａと堰を設けていないガス吹き抜け防止部材の部分１９ｂの様子を示す垂直拡大断面図である。

　前にも説明したように図２２において、火力発電所や工場等に設置されるボイラ等などで発生した排ガス１はガス入口部３から吸収塔４に導入される。一方、吸収塔液溜部５にあるスラリ状の吸収液Ｓは、吸収塔循環ポンプ１０により昇圧され、吸収塔循環配管１３を経由して、吸収塔４内の上部の空塔部に、排ガス１の流れ方向に沿って多段に設けたスプレヘッダ８に供給される。各スプレヘッダ８には、多数のスプレノズル９が列設されており、そのスプレノズル９から噴霧される吸収液Ｓと前記排ガス１との気液接触により、排ガス中に含まれる硫黄酸化物や塩化水素、フッ化水素等の酸性ガスが、吸収液Ｓの液滴表面に吸収される。

　本実施例に係る吸収塔４は、それの側壁全周にガス吹き抜け防止部材１９を設置することにより、図１１（ａ）に示すように、吸収塔４の側壁を伝わってショートパスする排ガス１を吸収塔４の中心方向に向けることで、排ガス１の偏流を無くして、排ガス１のショートパスを防止することができる。

　一方、吸収塔４の側壁を伝わって流下した吸収液Ｓは図１１（ｂ）に示すように、前記側壁の途中に設けられているガス吹き抜け防止部材１９で流れ方向が変わり、吸収塔４の中心部へ再飛散する。前述のガス吹き抜け防止部材１９による、排ガス１の偏流防止と吸収液Ｓの吸収塔中心部への再飛散により、排ガス１と吸収液Ｓとの気液接触効率を高めることができる。

　さらに、そのガス吹き抜け防止部材１９は、堰２３を設けた部分１９ａと、堰２３を設けていない部分１９ｂとを複数交互に有しており、堰２３を設けた部分１９ａに流下した吸収液Ｓは、堰２３を設けていない部分１９ｂ側へと流れる。そして図９ないし図１１（ｂ）に示すように堰２３を設けていない部分１９ｂでは、集められた吸収液Ｓがガス吹き抜け防止部材１９の内周端部から液膜１８となって吸収塔４の内側に流下する。

　この際図９に示すように、この液膜１８が形成される箇所は堰２３を設けていない部分１９ｂであり、堰２３を設けた部分１９ａには液膜１８は形成されず、従って液膜１８の形成状態が吸収塔４の内側周方向において不連続である。このように液膜１８を不連続に形成することにより、図１１（ａ）に示す吸収塔４の側壁を伝わってショートパスしようとする排ガス１を含めて、排ガス１は液膜１８を形成していない部分を通ることになり、吸収塔４内での圧力損失の上昇を抑制することができる。

　第１２図は、本発明の実施例２に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。本実施例で前記実施例１と相違する点は、ガス吹き抜け防止部材１９の周方向において、堰２３を取り付ける部分１９ａの内周トータル長さＬ１が、堰２３のない部分１９ｂの内周トータル長さＬ２よりも長い（Ｌ１＞Ｌ２）点である。

　第１３図は、この実施例２に係る吸収塔（本発明品）と、内周端部に堰を設けていないガス吹き抜け防止部材を設置した吸収塔（従来品２）と、ガス吹き抜け防止部材を設置しない吸収塔（従来品１）の吸収液流下液量と吸収塔の入口と出口の圧力損失との関係を比較した特性図である。図中の黒三角印は本発明の実施例２に係る吸収塔（本発明品）、白丸印は内周端部に堰を設けていないガス吹き抜け防止部材を設置した吸収塔（従来品２）、黒丸印はガス吹き抜け防止部材を設置しない吸収塔（従来品１）を示している。

　この図から明らかなように、白丸印のように堰を設けていないガス吹き抜け防止部材を用いた吸収塔（従来品２）の場合は、吸収塔の内側全周に吸収液による液膜が連続して形成されるから、吸収塔内を通過する排ガスの通過断面積が抑制されて狭くなり、従って塔内ガス流速が増加し、そのために吸収塔内の圧力損失が大きく、排ガスファンの消費動力が増加するという問題がある。この圧力損失の増加傾向は同図に示すように、吸収液の流下流量が増加するに従って顕著になる。

　一方、黒丸印のようにガス吹き抜け防止部材を設置しない吸収塔（従来品１）の場合は、吸収塔内を通過する排ガスの通過断面積が抑制されることがなく、吸収塔内の圧力損失を低く抑えることはできる。しかし、吸収塔内で排ガスがショートパスして排ガスの偏流が生じ、そのために排ガスと吸収液との接触効率が悪いという問題がある。

　これらに対して本発明品は従来品１よりも若干圧力損失はあるが、従来品２のような圧力損失はなく、しかも排ガスと吸収液との接触効率が良好で、高い脱硫効果が得られる。

　図１４は、本発明の実施例３に係る吸収塔４の内部を示す水平断面図である。図１に示す実施例１に係る吸収塔４と相違する点は、ガス吹き抜け防止部材１９上に設置する堰２３の位置が、図１に示す吸収塔４よりも周方向に約４５度ずれており、ガス入口部３が形成されている吸収塔４の側壁上方に堰２３を設けた部分１９ａが配置されている点である。

　図１１（ａ）に示しているように、堰２３を設けた部分１９ａには吸収液Ｓの液膜１８は形成されないから、ガス入口部３からの排ガス１の導入がスムーズに行なわれる。図１４に示す例では堰２３の横幅がガス入口部３の横幅よりも若干狭くなっているが、堰２３の横幅をガス入口部３の横幅と略同寸あるいは若干長くすることもできる。

　図１５は本発明の実施例４に係る吸収塔４の内部を示す拡大水平断面図、図１６はその吸収塔４に設置したガス吹き抜け防止部材１９付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。

　本実施例の場合、ガス吹き抜け防止部材１９の内周部全体に堰２３が取り付けられており、さらに吸収塔４の側壁とガス吹き抜け防止部材１９の間に連続した（本実施例）あるいは不連続の隙間２６が形成されている。

　この実施例によれば図１６に示すように、ガス吹き抜け防止部材１９の設置で排ガス１の偏流が防止でき、排ガス１は吸収塔４の中心部に案内されるとともに、吸収塔４の側壁内面を伝わって流下した吸収液Ｓは一旦堰２３で堰き止められたガス吹き抜け防止部材１９の上に溜まり、溜まった吸収液Ｓは前記隙間２６を通り、再び吸収塔４の側壁を伝わって流下する。ガス吹き抜け防止部材１９の上には吸収液Ｓが溜まっているから、排ガス１が前記隙間２６を通って吹き抜けることはない。

　図１７は本発明の実施例５に係る吸収塔４の内部を示す拡大水平断面図、図１８はその吸収塔４に設置した多孔性ガス吹き抜け防止部材２１付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。

　本実施例の場合、図１７に示すように全面にわたって多数の散布孔２４を形成した多孔性ガス吹き抜け防止部材２１を使用し、その多孔性ガス吹き抜け防止部材２１の内周部に堰２３が取り付けられている。

　この実施例の場合は図１８に示すように、吸収塔４の側壁内面を伝わって流下した吸収液Ｓは一旦堰２３で堰き止められた多孔性ガス吹き抜け防止部材２１の上に溜まり、溜まった吸収液Ｓは前記散布孔２４から再び散布され、連続した液膜にはならない。そのため液膜によって排ガス１の流れが制限されることがなく、圧力損失の上昇を抑制することができる。この実施例の場合もガス吹き抜け防止部材２１の上には吸収液Ｓが溜まっているから、排ガス１が前記散布孔２４を通って吹き抜けることはない。

　本実施例では多孔性ガス吹き抜け防止部材２１を使用したが、平板状のガス吹き抜け防止部材１９を使用して、堰２３の下部側に散布孔２４を形成しても同様の効果が得られる。

　図１９は本発明の実施例６に係る吸収塔４の内部を示す水平断面図、図２０はその吸収塔４の内部を示す垂直断面図、図２１はその吸収塔４に取り付けられる管付きガス吹き抜け防止部材２５付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。

　本実施例の場合、図１９に示すように全面にわたって多数の液戻し管２２を下方に向けて設けた管付きガス吹き抜け防止部材２５を使用し、その管付きガス吹き抜け防止部材２５の内周端部に堰２３が立設されている。図２０に示すように、前記液戻し管２２の下端は最下段のスプレヘッダ８よりもさらに下側に延びている。

　この実施例の場合は図２１に示すように、吸収塔４の側壁内面を伝わって流下した吸収液Ｓは一旦堰２３で堰き止められたガス吹き抜け防止部材２５の上に溜まり、溜まった吸収液Ｓは前記液戻し管２２を通って個別に吸収塔液溜部５に戻され、連続した液膜にはならない。そのため液膜によって排ガス１の流れが制限されることがなく、圧力損失の上昇を抑制することができる。この実施例の場合もガス吹き抜け防止部材２５の上には吸収液Ｓが溜まっているから、排ガス１が前記液戻し管２２を通って吹き抜けることはない。

　なお、液戻し管２２の下端部を吸収塔４の側壁に接触させることにより、液戻し管２２から出た吸収液Ｓを吸収塔４の側壁に伝わらせて吸収塔液溜部５に戻すことも可能である。

　前記実施例４～６において、吸収塔４の側壁とガス吹き抜け防止部材１９，２１，２５と堰２３によって形成される空間部の大きさは、それら空間部に吸収液Ｓが溜まった場合、その吸収液Ｓが堰２３を乗越えて液膜となって落下しない大きさに設計されている。

　１・・・排ガス、２・・・排ガス、３・・・ガス入口部、４・・・吸収塔、５・・・吸収塔液溜部、６・・・吸収塔吸収部、７・・・ミストエリミネータ、８・・・スプレヘッダ、９・・・スプレノズル、１０・・・循環ポンプ、１１・・・抜き出しポンプ、１２・・・石膏脱水設備、１３・・・吸収液循環配管、１４・・・石膏、１５・・・酸化用攪拌機、１６・・・スラリ流量調整弁、１７・・・空気酸化ブロワ、１８・・・液膜、１９・・・ガス抜け防止部材、１９ａ・・・堰を設けたガス抜け防止部材の部分、１９ｂ・・・堰を設けないガス抜け防止部材の部分、２０・・・ラグ、２１・・・多孔性ガス抜け防止部材、２２・・・液戻し管、２３・・・堰、２４・・・散布孔、２５・・・管付きガス抜け防止部材、２６・・・隙間、Ｓ・・・吸収液。

Claims

　塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
　前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に、そのガス吹き抜け防止部材の周方向に沿って不連続に堰を設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
　請求項１に記載の湿式排煙脱硫装置において、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に設けられた堰のトータルの長さが、ガス吹き抜け防止部材の内周端部の堰を設けない部分のトータルの長さよりも長いことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
　塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
　前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材の外周端部と前記吸収塔の側壁内面の間に隙間を形成したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
　塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
　前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材または前記堰の下部に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を散布する散布孔を形成したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
　塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
　前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を前記液溜部に戻す液戻し管を接続したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
　請求項１ないし５のいずれか１項に記載の湿式排煙脱硫装置において、
　前記吸収塔の側壁内面に周方向に沿って取り付けラグが当該吸収塔の側壁に固定され、そのラグの上に前記ガス吹き抜け防止部材が載置されて、当該ガス吹き抜け防止部材が前記ラグに固定されて前記吸収塔の側壁には固定されていないことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。