WO2017098697A1 - 排煙脱硫装置 - Google Patents

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和也 熊谷
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千代田化工建設株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a flue gas desulfurization apparatus. More specifically, the present invention relates to a wet flue gas desulfurization apparatus that removes sulfur oxides in flue gas.
  • Smoke emitted from coal / heavy oil fired boilers contains sulfur oxide (SOx). Since sulfur oxides adversely affect the global environment, installation of flue gas desulfurization equipment that absorbs and removes sulfur oxides in flue gas is widely required.
  • a flue gas desulfurization device a flue gas desulfurization device that employs a jet bubbling method that performs desulfurization by bubbling flue gas containing sulfur oxide in an absorbent containing an absorbent is high due to high gas-liquid contact efficiency. Since desulfurization rate and dust removal rate are obtained, it is widely adopted.
  • the flue gas is blown into the absorption liquid stored in the absorption liquid chamber and the sulfur oxide is absorbed, and then the desulfurization smoke inflow provided on the absorption liquid chamber flows After reaching the chamber, the droplets etc. accompanying the flue gas are removed in the desulfurization smoke inflow chamber and then discharged outside the system.
  • solids droplets mainly composed of gypsum
  • a method for cleaning the accumulated solid content for example, a method is known in which the cleaning liquid is supplied in the desulfurization smoke inflow chamber and the solid content is washed out together with the cleaning liquid into the absorption liquid chamber through a liquid downcomer (downcomer).
  • a liquid downcomer downcomer
  • the liquid level of the absorption liquid may vary depending on the amount of the cleaning liquid flowing down from the liquid downcomer, and the desulfurization performance may not be stable.
  • a cleaning liquid is supplied in the desulfurization smoke inflow chamber in order to clean the accumulated solids, and the cleaning liquid is discharged from the apparatus system together with the solids from the desulfurization smoke inflow chamber through the cleaning liquid discharge pipe. It is discharging.
  • the flue gas desulfurization apparatus described in Patent Document 1 by discharging the cleaning liquid from the desulfurization smoke inflow chamber to the outside of the flue gas desulfurization apparatus, disturbances that disturb the liquid level of the absorption liquid can be eliminated, and desulfurization is performed. Stabilization of performance can be achieved.
  • the present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a flue gas desulfurization apparatus that suppresses the accumulation of solid content on the bottom surface of the desulfurization smoke inflow chamber and is excellent in maintainability.
  • the flue gas desulfurization apparatus is a flue gas desulfurization apparatus that removes the sulfur oxide from the flue gas containing sulfur oxide, and stores an absorption liquid chamber into which the flue gas is blown, A desulfurization smoke inflow chamber into which desulfurization smoke desulfurized with the absorption liquid flows, a gas flow pipe that allows the desulfurization smoke to pass through the absorption liquid chamber and the desulfurization smoke inflow chamber, and the desulfurization smoke inflow chamber A cleaning liquid supply pipe for supplying a cleaning liquid, and one or more cleaning liquid discharge pipes for discharging the cleaning liquid supplied to the desulfurization smoke inflow chamber from the desulfurization smoke inflow chamber.
  • the area is a position lower than the surrounding area on the bottom surface of the desulfurization smoke inflow chamber.
  • the cleaning liquid discharge pipe characterized by comprising disposed between the convex portions adjacent of the plurality of protrusions.
  • the flue gas desulfurization apparatus is a jet bubbling that desulfurizes flue gas (treated gas) containing sulfur oxides using an absorption liquid containing an alkaline agent using a gas phase dispersion type gas-liquid contact apparatus.
  • This is a wet flue gas desulfurization apparatus called a (JBR: Jet Bubbling Reactor) system.
  • absorption liquid for removing sulfur oxides is stored in the lower part of the closed tank, which is a reaction tank, and smoke and air (oxygen) are introduced into this absorption liquid,
  • This is a system in which sulfur oxide and an alkali agent in the absorbing liquid are brought into gas-liquid contact in the presence of oxygen and reacted while forming a jet bubbling layer (floss layer).
  • examples of the sulfur oxide (SOx) include sulfur oxides such as sulfur dioxide.
  • sulfur dioxide include sulfur dioxide in various forms such as sulfurous acid gas and sulfurous acid gas dissolved in water.
  • flue gas (exhaust gas) containing a sulfur oxide the combustion exhaust gas discharged
  • sulfur oxides such as SO 2 contained in the flue gas is less solid solubility to react with an alkali agent and oxygen is generated, the sulfur oxides are removed from the flue gas.
  • the sulfur oxide contains SO 2 and limestone (CaCO 3 ) is used as the alkali agent, the reaction of the following formula (1) occurs to produce gypsum (CaSO 4 ⁇ 2H 2 O), SO 2 can be separated. SO 2 + 2H 2 O + 1 / 2O 2 + CaCO 3 ⁇ CaSO 4 .2H 2 O + CO 2 (1)
  • smoke emissions include not only sulfur oxides but also dust (dust).
  • dust contained in the flue gas is removed at the time of gas-liquid contact between the flue gas and the absorbing liquid in the froth layer, as in the case of sulfur oxide. Removed on contact.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration in an embodiment of a flue gas desulfurization apparatus according to the present invention.
  • the flue gas desulfurization apparatus 100 of this embodiment is composed of a large sealed tank 1 and removes sulfur oxide and dust from flue gas containing sulfur oxide and dust.
  • the inside of the closed tank 1 is made up of an absorbing liquid chamber 5 and an exhaust gas adjacent to the upper side of the absorbing liquid chamber 5 by a first dividing plate 2 and a second dividing plate 3 located above the first separating plate 2. It is divided into a chamber 6 and a desulfurized smoke inflow chamber 7 adjacent above the smoke introduction chamber 6. That is, the first partition plate 2 serves as the top plate of the absorption liquid chamber 5 and the bottom plate of the smoke exhaust introduction chamber 6, and separates the absorption liquid chamber 5 from the smoke exhaust introduction chamber 6.
  • the second partition plate 3 also serves as the top plate of the flue gas introduction chamber 6 and the bottom plate of the desulfurization smoke inflow chamber 7, and separates the flue gas introduction chamber 6 and the desulfurization smoke inflow chamber 7.
  • the upper space of the desulfurization smoke inflow chamber 7 is sealed by the top plate 4.
  • the flue gas desulfurization apparatus of this embodiment is a structure provided with the flue gas introduction chamber 6 between the absorption liquid chamber 5 and the desulfurization smoke inflow chamber 7, this invention is not limited to this structure at all.
  • the exhaust gas may be introduced into the sealed tank 1 by other configurations.
  • the first partition 2 is a substantially horizontal plate.
  • the second partition plate 3 is a bottom plate of the desulfurization smoke inflow chamber 7, and includes a plurality of convex portions 3b and a convex portion forming region 3a formed with the plurality of convex portions 3b.
  • the second diaphragm 3 will be described later.
  • a smoke exhaust inlet is disposed on the peripheral wall of the smoke exhaust introduction chamber 6.
  • a flue gas introduction duct 8 is connected to the flue gas inlet.
  • the absorbing liquid L 1 accommodated in the absorbing liquid chamber 5 described later is sprayed from the absorbing liquid nozzle 36 through the absorbing liquid extraction pipe 23.
  • the absorption liquid L 1 is extracted from the absorption liquid chamber 5 by the circulation pump 16 and supplied to the absorption liquid extraction pipe 23.
  • industrial water supplied from an industrial water source (not shown) is sprayed from the industrial water nozzle 35 into the smoke exhaust introduction duct 8 through the industrial water pipe 34.
  • a smoke exhaust cooler is connected to the smoke exhaust inlet disposed on the peripheral wall of the sealed tank 1, and the exhaust smoke cooled by the smoke exhaust cooler (further, dust removal and desulfurization are also performed partially). Is introduced into the closed tank 1 through the smoke inlet.
  • the smoke exhaust cooler includes the smoke introduction duct 8, the circulation pump 16, the industrial water pipe 34, the industrial water nozzle 35, the absorption liquid extraction pipe 23, and the absorption liquid nozzle 36, but is not limited thereto. Absent.
  • the flue gas cooler is not particularly limited as long as it can cool the flue gas to be introduced, and only one of the industrial water nozzle 35 and the absorbing liquid nozzle 36 may be provided, or another cooling mechanism. May be provided.
  • the arrangement of special equipment in a space flue gas inlet chamber 6 is not particularly necessary, and if necessary, may be disposed a spray nozzle (not shown) for spraying the absorbing liquid L 1 .
  • a spray nozzle (not shown) for spraying the absorbing liquid L 1 .
  • the first partition plate 2 is provided with a large number of through holes communicating between the absorbing liquid chamber 5 and the flue gas introducing chamber 6. So as to be dispersed in the absorption liquid L 1 which is housed the flue gas supplied to the flue gas inlet chamber 6 to the absorbing liquid chamber 5, flue gas dispersion tube 9 is provided vertically to the through hole. That is, the smoke exhausting dispersion pipe 9 is suspended from each through-hole so that the tip thereof extends into the absorbing liquid L 1 in the absorbing liquid chamber 5. The flue gas introduced into the flue gas introduction chamber 6 is blown into the absorption liquid L 1 in the absorption liquid chamber 5 through the flue gas dispersion pipe 9.
  • the flue gas dispersion tube 9, the region located under the liquid surface of the tube wall and the absorbing liquid L 1, distribution holes which flue gas is discharged is provided. It is preferable that a plurality of the dispersion holes are provided for one smoke dispersion pipe 9.
  • the shape and arrangement of the distribution holes are not particularly limited as long as the flue gas dispersed state in the absorbing liquid L 1 becomes good.
  • circular dispersion holes are arranged in a line at intervals of 30 ° along the circumferential direction of the tube peripheral wall above a predetermined distance from the lower end of the cylindrical flue gas dispersion pipe 9 (12 dispersion holes are (Arranged at equal intervals in the circumferential direction).
  • Absorbent chamber Inside the absorbing liquid chamber 5, the absorbing liquid L 1 is accommodated.
  • the absorbing liquid L 1 is supplied into the absorbing liquid chamber 5 through the absorbing liquid supply pipe 18.
  • Absorbing liquid L 1 in the present embodiment contains an alkali agent.
  • Alkaline agent contained in the absorbing liquid L 1 is a neutralizing agent to neutralize the acid, for example, calcium carbonate (limestone), and sodium hydroxide.
  • a solvent for the alkali agent-containing absorbing solution L 1 include water.
  • the absorbent L 1 is not particularly limited as long as it can absorb sulfur oxides.
  • oxygen-containing gas injection nozzle 22 supplies air (oxygen) to the alkali agent-containing absorbing solution L 1 and the flue gas.
  • the oxygen-containing gas ejection nozzle 22 is supplied with air from a supply blower (not shown) through an oxygen-containing gas supply pipe 21.
  • the oxygen-containing gas ejection nozzle 22 only needs to be able to supply a gas containing oxygen (oxidizing gas).
  • oxygen may be supplied in addition to air, or a gas containing oxygen other than air may be supplied. .
  • the first partition 2 and the second partition 3 are each provided with an opening.
  • a gas flow pipe 10 connecting the absorbing liquid chamber 5 and the desulfurized smoke inflow chamber 7 is disposed so as to close the openings.
  • the gas flow pipe 10 can introduce desulfurized smoke present in the upper space of the absorbing liquid chamber 5 into the desulfurized smoke inflow chamber 7.
  • the upper end of the gas flow pipe 10, the upper surface of the second diaphragm 3 therearound i.e., desulfurization smoke inflow chamber 7 bottom
  • the horizontal cross-sectional shape of the gas flow tube 10 can be various shapes such as a circle, a square, and a rectangle.
  • a gas collision plate 26 is disposed above the outlet of the gas flow pipe 10 so as to face the desulfurization smoke flowing out from the gas flow pipe 10.
  • the top plate 4 disposed above the desulfurization smoke inflow chamber 7 is provided with a desulfurization smoke outlet, and a desulfurization smoke outlet duct 11 is connected to the desulfurization smoke outlet.
  • the desulfurization smoke outlet can also be disposed on the peripheral wall of the desulfurization smoke inflow chamber 7.
  • the desulfurized smoke colliding with the gas collision plate 26 is separated by adhering to the gas collision plate 26 the droplets accompanying the desulfurization smoke and the solid content mainly composed of gypsum contained in the droplets. . Further, regarding the desulfurized smoke that flows directly between the gas flow pipe 10 and the gas impingement plate 26, the solid content mainly composed of droplets and gypsum contained in the droplets until reaching the desulfurization smoke outlet. Are separated by dropping to the bottom surface of the desulfurization smoke inflow chamber 7 (that is, the top surface of the second partition plate 3) by its own weight.
  • the cleaning liquid supply pipe 19 and an unillustrated liquid distributor plate the cleaning liquid L 2 is discharged into the liquid curtain shape between the gas flow pipe 10 and a gas collision plate 26. Then, the droplets entrained in the desulfurized smoke flowing out between the gas flow pipe 10 and a gas collision plate 26, and gypsum solids content of the main component contained in the liquid droplets, incorporated into the cleaning liquid L 2 of the liquid curtain-like As a result, it is more efficiently removed from the desulfurized smoke and collected on the bottom surface of the desulfurized smoke inflow chamber 7.
  • any of the cleaning liquid L 2 cleaning liquid L 2 are supplied so as to be thoroughly washed solids deposited on the upper surface of the second diaphragm 3 Any method may be used.
  • the cleaning liquid L 2 is merely provided for the purpose of cleaning the upper surface of the second diaphragm 3, the droplets entrained in the desulfurized smoke flowing out of the gas flow pipe 10, and gypsum contained in the droplets It is preferably supplied so that the solid content of the main component can be taken in (for example, in the form of the above-mentioned liquid curtain).
  • any liquid can be used.
  • a filtrate obtained by filtering the gypsum collected from the absorption liquid chamber 5 or the absorption liquid L 1 can be used.
  • Any readily available liquid such as water or seawater can be used.
  • the use of water is preferable because it does not become dust even if water droplet particles remain in the treated desulfurized smoke.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the convex portion forming region 3a shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partial schematic side view showing the configuration of the convex portion forming region 3a in one embodiment of the flue gas desulfurization apparatus according to the present invention, and the illustration of the peripheral wall of the desulfurized smoke inflow chamber 7 is omitted for the sake of explanation. Note that FIG. 3 shows a direction orthogonal to the views shown in FIGS. 1 and 2 and a direction orthogonal to the horizontal direction.
  • FIG. 3 shows a direction orthogonal to the views shown in FIGS. 1 and 2 and a direction orthogonal to the horizontal direction.
  • FIGS. 3 and 4 are partial external perspective views showing the configuration of the convex portion forming region 3a in one embodiment of the flue gas desulfurization apparatus according to the present invention.
  • the inclination angle of the convex portion 3 b is illustrated as a steep one for understanding the description.
  • the 2nd partition plate 3 comprises the bottom plate of the desulfurization smoke inflow chamber 7, and includes the convex part formation area
  • the 2nd partition plate 3 in this embodiment is a plate-shaped thing inclined at the inclination-angle of 3 degrees with respect to a horizontal surface, The several convex part 3b and this several convex part 3b in the lower end part of the inclination The convex part formation area
  • the convex part formation area 3a is a position lower than the periphery of the second partition plate 3, and a plurality of convex parts 3b are formed.
  • the lower end portion of the second partition plate 3 in the inclination direction, that is, the groove-shaped region provided at the lowest position of the second partition plate 3 is the projection forming region 3a.
  • the convex part 3b in this embodiment is a shape where each becomes an isosceles triangle when it sees from a side, as shown in FIG. As shown in FIG.
  • the convex portion 3 b is a triangular prism composed of two isosceles triangles and three rectangles having the same shape when viewed three-dimensionally, and one side surface (rectangular portion) of the triangular prism is a lower surface, It arrange
  • a plurality of protrusions 3b having the same shape as those of the protrusions 3b are arranged so that the inclined surfaces thereof are opposed to each other, thereby forming a plurality of protrusions 3b.
  • the cleaning liquid discharge pipe 13 is disposed between the adjacent convex portions 3b, and is located on the lower end side of the inclined surface of one convex portion 3b and on the lower end side of the inclined surface of the other convex portion 3b. 2, the cleaning liquid L 2 and the solid content flowing down the inclined surfaces of the adjacent convex portions 3 b are discharged out of the sealed tank 1.
  • one cleaning liquid discharge pipe 13 is disposed between the adjacent convex portions 3b, and the convex portions 3b located at the left end and the right end (not shown) in FIG.
  • the cleaning liquid discharge pipes 13 are also arranged one by one between (the end of the groove which is the convex portion forming region 3a).
  • the cleaning liquid discharge pipe 13 is arranged to discharge vertically downward the cleaning liquid L 2 from the desulfurization of smoke inlet chamber 7.
  • the present invention is not limited to this, and the cleaning liquid discharge pipe 13 may be disposed at an arbitrary angle between the horizontal direction and the vertical downward direction. Therefore, it is preferable.
  • the shape of the cleaning liquid discharge pipe 13 can be an arbitrary pipe shape such as a circular tube or a square tube.
  • a plurality of cleaning liquid discharge pipes 13 are preferably provided. That is, it is preferable that three or more convex portions 3b are provided, and the cleaning liquid discharge pipe 13 is disposed therebetween. It is preferable that a plurality of the cleaning liquid discharge pipes 13 are disposed with respect to the second partition plate 3 because clogging of the cleaning liquid discharge pipes 13 due to the solid content can be suppressed. On the other hand, when only one cleaning liquid discharge pipe 13 is provided for the second partition plate 3, it is necessary to increase the pipe diameter.
  • the distance between adjacent cleaning liquid discharge pipes 13 is preferably 300 mm or more and 5,000 mm or less.
  • the flue gas in the desulfurization smoke inflow chamber 7 is extracted outside the desulfurization smoke inflow chamber 7 (outside the sealed tank 1) through the desulfurization smoke outlet duct 11.
  • the flue gas (desulfurized smoke) extracted from the desulfurization smoke inflow chamber 7 is introduced into the mist eliminator 12 and the absorption liquid L 1 and the cleaning liquid L 2 contained in the flue gas within the mist eliminator 12 are stored. Particles and the like are further removed.
  • the desulfurized smoke discharged from the mist eliminator 12 enters the heater 37, and the mist remaining in the desulfurized smoke is vaporized in the heater 37, and then released to the atmosphere through the flue gas cylinder 38.
  • the circulation line is the cleaning liquid discharge pipe 13 for extracting the cleaning liquid L 2 supplied onto the second diaphragm 3, the cleaning solution tank 14a for storing the cleaning liquid L 2 withdrawn circulates the cleaning liquid L 2 from the washing liquid tank 14a circulates A pump 15 and a cleaning liquid supply pipe 19 that is connected to the circulation pump 15 and supplies the cleaning liquid L 2 into the desulfurization smoke inflow chamber 7.
  • a cleaning liquid supply pipe 20 for supplying a cleaning liquid for replenishment is connected to the cleaning liquid tank 14 a, and the cleaning liquid for replenishment is supplied through the cleaning liquid supply pipe 20.
  • the component composition of the cleaning liquid L 2 which is circulated in desulfurization smoke inlet chamber 7 is always kept at a predetermined range, it is possible to maintain a high removal capability of the solid content of the cleaning liquid L 2.
  • Washing solution vessel 14a as well as function as a reservoir for temporarily storing the cleaning liquid L 2 to be supplied to the desulfurization of smoke inlet chamber 7 has a function as a receiving tank for cleaning solution for replenishment.
  • the installation of the cleaning liquid tank 14 a is not necessarily required, and it can be omitted and the cleaning liquid discharge pipe 13 can be directly connected to the circulation pump 15.
  • the cleaning liquid for replenishment can be directly supplied by connecting the cleaning liquid supply pipe 20 to the cleaning liquid discharge pipe 13 or the cleaning liquid supply pipe 19.
  • the cleaning liquid L 2 is discharged and circulated to the outside of the sealed tank 1, for example, compared with a system in which the cleaning liquid L 2 flows into the absorption liquid chamber 5 by a liquid downcomer (downcomer). with liquid level is easily and becomes operability adjustment of the absorbing liquid L 1 is excellent, stable desulfurization performance can be obtained.
  • the flow rate per flue gas treated by the cleaning liquid L 2 supplied into the desulfurization smoke inflow chamber 7 is 0.1 l / m 3 N or more and 1.0 l / m 3 N or less. it is preferably, and more preferably less 0.2 l / m 3 N or more 0.8l / m 3 N.
  • the cleaning liquid L 2 may be intermittently supplied, it is preferably continuously supplied in order to prevent the solids deposited.
  • the specific shape of the second partition 3 at this time includes, for example, shapes such as a circle, a rectangle, and a square. If the second diaphragm 3 is rectangular or square, for example, a plurality of small square modules can be combined to form a large rectangular or square second diaphragm 3, so that all can be covered with a single module. Manufacturing costs can be reduced. In addition, when a plurality of single modules are combined in this way to form the second partition plate, the second partition plate having different areas can be produced using a single module, so the module is not a dedicated product. It can be used for various devices and has excellent versatility.
  • the second partition plate 3 may have a convex portion forming region 3a at a part of the end portion thereof, or the convex portion forming region 3a at all of the end portions.
  • the second partition plate 3 has a peripheral length in a range of 1/4 to 1/3 in the peripheral wall of the desulfurization smoke inflow chamber 7. It is preferable to have the convex portion forming region 3a.
  • the 2nd partition plate 3 when the 2nd partition plate 3 is a rectangle or a square, only the one side may be the convex part formation area
  • the second partition plate 3 is inclined so that the one side becomes the lower end.
  • the 2nd partition plate 3 when the 2nd partition plate 3 is circular, only a part of the circumference part may be the convex part formation area 3a, and the whole circumference part may be the convex part formation area 3a. .
  • the convex portion forming region 3a When the convex portion forming region 3a is provided at the end of the second partition plate 3, the convex portion forming region 3a is in contact with the peripheral wall of the desulfurized smoke inflow chamber 7, and the second wall Surrounded by the peripheral portion of the partition plate 3, it is lower than the periphery.
  • the inclined surface of the second partition plate 3 preferably has an inclination angle with respect to the horizontal plane of 5 ° or less, more preferably 1 ° or more and 5 ° or less.
  • the second partition plate 3 is not limited to one that forms an inclined surface with a single plane disposed inclined with respect to the horizontal plane.
  • the second partition plate 3 is hemispherical (plate shape of only spherical surface), conical shape (plate shape of side surface only; shade shape), polygonal pyramid shape (plate shape of side surface only), bowl shape, or the upper and lower sides thereof.
  • At least a part of the shape is a combination of a plurality of plate-like shapes, such as a reverse orientation, or a shape in which one side of two rectangular plate-like members are joined to form an inverted V shape. It is also possible to have an arbitrary shape provided with a non-planar surface on its upper surface.
  • the inclination angle ⁇ 1 can be obtained also as the second partition plate 3 having a non-planar shape on the upper surface.
  • the height difference (r 1 ⁇ tan ⁇ ) determined from the horizontal length r 2 r 1/2 from the upper end to the lower end of the second diaphragm 3 and the inclination angle ⁇ 1. Since the extra height of the apparatus can be suppressed to 1 ) / 2, the flue gas desulfurization apparatus 100 with a compact and suppressed apparatus height can be realized. However, the more complex the surface shape, the higher the manufacturing cost. On the other hand, the higher the device height, the higher the manufacturing cost. Therefore, the device is designed in consideration of the balance between the installation area of the device and the required inclination angle. It is desirable.
  • the inclined surface which the 2nd partition plate 3 has is 5 degrees or less with respect to a horizontal surface, and it is more preferable that it is 1 degree or more and 5 degrees or less.
  • the second partition plate 3 in the case of the second diaphragm 3 having a shape including an end portion that is lower than the periphery, the second partition plate 3 has a convex portion forming region in which a part of the end portion is formed. 3a may be sufficient and all the edge parts may be the convex part formation area 3a.
  • the second partition plate 3 When a part of the end portion is a convex portion forming region, the second partition plate 3 has a convex portion forming region 3a over the circumference of the peripheral wall of the desulfurized smoke inflow chamber 7 in the range of 1/4 to 1/3. It is preferable to have.
  • the shape of the convex portion forming region 3a can be an arbitrary shape that is lower than the periphery of the second partition plate 3.
  • Examples of the preferable shape of the convex portion forming region 3a include a concave shape and an inclined surface shape in addition to the groove shape described above.
  • the shape of the convex portion 3b has at least in part inclined surface inclined relative to a horizontal plane, and the inclined face any as long as the shape of the cleaning liquid L 2 by a stream may collect in the cleaning liquid discharge pipe 13 in the form However, it preferably has a shape that does not have a horizontal plane, that is, only an inclined surface.
  • a specific shape of the convex portion 3b a hemispherical shape, a conical shape, a polygonal pyramid shape, an upside down saddle shape, and two rectangular plate-like members are joined on one side to form an inverted V shape.
  • Non-planar shapes such as a shape in which a plurality of plate-like materials are combined, and flat surfaces that are inclined with respect to a horizontal plane.
  • a plurality of convex portions 3b are formed in the convex portion forming region 3a.
  • each convex part 3b is substantially the same shape, and it is preferable that a plurality of convex parts 3b having substantially the same shape are arranged with their inclined surfaces facing each other in the convex part forming region 3a. More preferred.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a modified example of the external structure of the closed tank 1 in one embodiment of the flue gas desulfurization apparatus according to the present invention, and a solid-liquid separator (thickener) 14b in the configuration shown in FIG.
  • This is an example in which is added. That is, in the modification of the external structure of the sealed vessel 1 shown in FIG. 5, the circulation line for circulating the cleaning liquid L 2 is different from the external structure of the sealed vessel 1 shown in FIG. Therefore, the description of the configuration overlapping the configuration already described in FIG. 1 such as the configuration in the sealed tank 1 in FIG. 5 is omitted.
  • the circulation line of the present modification is provided on the second diaphragm 3, after the cleaning liquid L 2 recovered by the cleaning liquid discharge pipe 13 is extracted by the cleaning liquid discharge pipe 13, the solid-liquid separation in solid-liquid separator 14b Is done.
  • the solid-liquid separator 14b is separated into a liquid and a slurry containing a solid, and the separated liquid is supplied to a circulation line.
  • the separated liquid is the cleaning liquid L 2
  • the separated slurry contains the cleaning liquid L 2 and a solid content such as gypsum.
  • the cleaning liquid L 2 which are separated in the cleaning liquid tank 14a, separated slurry in the absorbing liquid L 1 that is stored in the absorption liquid chamber 5 through a conduit 25, are respectively introduced.
  • the circulation pump 15 circulates the cleaning liquid L 2 from the washing liquid tank 14a cleaning liquid supply pipe 19 and connected to the circulating pump 15, which stores this the via is supplied again as the cleaning liquid L 2 to the desulfurization of smoke inlet chamber 7.
  • the cleaning liquid L 2 and the solid content can be separated by the solid-liquid separator 14b, and the component composition of the cleaning liquid L 2 circulated in the desulfurization smoke inflow chamber 7 can always be maintained within a predetermined range.
  • the cleaning liquid supply pipe 19 may not have a branch structure.

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Abstract

硫黄酸化物を含む排煙が吹き込まれる吸収液（Ｌ１）を貯留する吸収液室（５）と、脱硫煙が流入する脱硫煙流入室（７）と、前記吸収液室（５）と前記脱硫煙流入室（７）とを連通して前記脱硫煙を通過させる気体流通管（１０）と、前記脱硫煙流入室（７）に洗浄液（Ｌ２）を供給する洗浄液供給管（１９）と、前記脱硫煙流入室（７）に供給された前記洗浄液（Ｌ２）を該脱硫煙流入室（７）から排出する一つ以上の洗浄液排出管（１３）とを備え、前記脱硫煙流入室（７）の底面は、複数の凸部（３ｂ）と、該複数の凸部（３ｂ）が形成されてなる凸部形成領域（３ａ）と、を含み、前記凸（３ｂ）部は、傾斜面を少なくとも一部に有し、前記凸部形成領域（３ａ）は、前記脱硫煙流入室（７）の底面においてその周囲よりも低い位置であり、前記洗浄液排出管（１３）が、前記複数の凸部（３ｂ）のうちの隣り合う凸部（３ｂ）の間に配設されてなる排煙脱硫装置。

Description

排煙脱硫装置
　本発明は、排煙脱硫装置に関する。より具体的には、排煙中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫装置に関する。
　石炭・重油焚きボイラーなどから排出される排煙には、硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれている。硫黄酸化物は地球環境に悪影響を及ぼすことから、排煙中の硫黄酸化物を吸収除去する排煙脱硫装置の設置が広く求められている。
　排煙脱硫装置としては、吸収剤を含有した吸収液中に硫黄酸化物を含む排煙をバブリングすることで脱硫を行うジェットバブリング方式を採用した排煙脱硫装置が、高い気液接触効率によって高い脱硫率および除塵率が得られることから、広く採用されている。
　ジェットバブリング方式の排煙脱硫装置の場合、排煙は吸収液室中に貯留されている吸収液に吹き込まれて硫黄酸化物が吸収された後、吸収液室の上に設けられた脱硫煙流入室に至り、脱硫煙流入室において排煙に同伴した液滴などが取り除かれてから装置系外に排出される。このとき、脱硫煙流入室に流入する排煙に同伴した液滴中の固形分（石膏が主成分）が、脱硫煙流入室の底面に堆積することが知られている。
　この堆積する固形分を洗浄する方法としては、例えば、脱硫煙流入室において洗浄液を供給し、液体下降管（ダウンカマー）を通じて洗浄液と共に固形分を吸収液室に洗い流す方法が知られている。しかしながら、吸収液室に洗浄液を排出すると、液体下降管から流下してくる洗浄液の液量に応じて吸収液の液面が変動し、脱硫性能が安定しない場合がある。
　そこで特許文献１に記載の排煙脱硫装置では、堆積する固形分を洗浄するために脱硫煙流入室において洗浄液を供給し、洗浄液を固体分と共に脱硫煙流入室から洗浄液排出管を通じて装置系外に排出している。この特許文献１に記載の排煙脱硫装置によれば、脱硫煙流入室から排煙脱硫装置の系外に洗浄液を排出することにより、吸収液の液面高さを乱す外乱が排除でき、脱硫性能の安定化を達成できる。
特許３７３４２９１号公報
　ところが、特許文献１に開示されている排煙脱硫装置であっても、例えば脱硫煙流入室の底面において複数の洗浄液排出管の間などに固体分が堆積してしまうため、定期的なメンテナンスにより堆積した固形分を除去することが必要であった。
　本発明はこれらの課題に鑑みて為されたものであって、脱硫煙流入室の底面における固形分の堆積を抑制し、メンテナンス性に優れる排煙脱硫装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る排煙脱硫装置は、硫黄酸化物を含有する排煙から該硫黄酸化物を除去する排煙脱硫装置であって、前記排煙が吹き込まれる吸収液を貯留する吸収液室と、前記吸収液で脱硫された脱硫煙が流入する脱硫煙流入室と、前記吸収液室と前記脱硫煙流入室とを連通して前記脱硫煙を通過させる気体流通管と、前記脱硫煙流入室に洗浄液を供給する洗浄液供給管と、前記脱硫煙流入室に供給された前記洗浄液を該脱硫煙流入室から排出する一つ以上の洗浄液排出管と、を備え、前記脱硫煙流入室の底面は、複数の凸部と、該複数の凸部が形成されてなる凸部形成領域と、を含み、前記凸部は、水平面に対して傾斜した傾斜面を少なくとも一部に有し、前記凸部形成領域は、前記脱硫煙流入室の底面においてその周囲よりも低い位置であり、前記洗浄液排出管が、前記複数の凸部のうちの隣り合う凸部の間に配設されてなることを特徴とする。
　本発明によれば、脱硫煙流入室の底面における固形分の堆積を抑制し、メンテナンス性に優れる排煙脱硫装置を提供することができる。
本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態における構成を示す概略断面図である。 図１に示す凸部形成領域の周辺の拡大図である。 本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態における凸部形成領域の構成を示す部分概略側面図である。 本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態における凸部形成領域の構成を示す部分外観斜視図である。 本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態における密閉槽の外部構造の変形例の構成を示す概略断面図である。
　次に、本発明に係る排煙脱硫装置について、その実施形態を示す図面を参照しながら説明する。
　尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
（排煙脱硫装置の概要）
　本実施形態に係る排煙脱硫装置は、硫黄酸化物を含有する排煙（被処理ガス）を、気相分散型の気液接触装置を用いてアルカリ剤を含む吸収液により脱硫する、ジェットバブリング（ＪＢＲ：Jet Bubbling Reactor）方式と称される湿式排煙脱硫装置である。ジェットバブリング方式とは、反応槽である密閉槽の下部に硫黄酸化物を除去するための吸収液を収容し、この吸収液中に排煙及び空気（酸素）を導入して、排煙中の硫黄酸化物と吸収液中のアルカリ剤とを酸素の存在下に気液接触させて、ジェットバブリング層（フロス層）を形成しつつ反応させる方式である。
　本実施形態において硫黄酸化物（ＳＯｘ）としては、二酸化硫黄などの硫黄酸化物が挙げられる。二酸化硫黄としては例えば、亜硫酸ガス、および亜硫酸ガスが水に溶解したもの等の各種形態の二酸化硫黄が挙げられる。そして、硫黄酸化物を含有する排煙（排ガス）としては、石炭焚き炉や石炭焚火力発電所から排出される燃焼排ガス等が挙げられる。
　なお、排煙に含まれるＳＯ２等の硫黄酸化物は、アルカリ剤及び酸素と反応して溶解度の小さい固形物が生じ、排煙から硫黄酸化物が除去される。例えば、硫黄酸化物がＳＯ２を含み、アルカリ剤として石灰石（ＣａＣＯ３）を用いた場合は、下記（１）式の反応が起こって石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）が生じ、排煙からＳＯ２を分離できる。
　ＳＯ２＋２Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２＋ＣａＣＯ３→ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２　　　（１）
　また、排煙には硫黄酸化物だけではなく煤塵（粉塵）も含まれる。この排煙に含有される煤塵は、硫黄酸化物と同様に、フロス層における排煙と吸収液との気液接触の際に取り除かれ、さらには詳細を後述する排煙と洗浄液との気液接触の際に取り除かれる。
（排煙脱硫装置の全体構成）
　図１は、本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態における構成を示す概略断面図である。
　本実施形態の排煙脱硫装置１００は大型の密閉槽１から構成され、硫黄酸化物および粉塵を含有する排煙から硫黄酸化物および粉塵を除去する。
　密閉槽１の内部は、第１隔板２および該第１隔板２の上方に位置する第２隔板３によって、吸収液室５と、該吸収液室５の上方に隣接する排煙導入室６と、該排煙導入室６の上方に隣接する脱硫煙流入室７と、に区画されている。すなわち、第１隔板２は吸収液室５の天板と排煙導入室６の底板を兼ね、吸収液室５と排煙導入室６とを離隔している。また、第２隔板３は排煙導入室６の天板と脱硫煙流入室７の底板を兼ね、排煙導入室６と脱硫煙流入室７とを離隔している。脱硫煙流入室７の上部空間は天板４によって密閉されている。
　なお、本実施形態の排煙脱硫装置では吸収液室５と脱硫煙流入室７との間に排煙導入室６を備える構成であるが、本発明はかかる構成に何ら限定されるものではなく、他の構成により密閉槽１内に排煙を導入してもよい。
（第１隔板、第２隔板）
　第１隔板２は、概略水平の板状のものである。
　また、第２隔板３は脱硫煙流入室７の底板であり、複数の凸部３ｂおよび該複数の凸部３ｂが形成されてなる凸部形成領域３ａを含むものであって、その形状に特に制限はない。この第２隔板３の詳細については後述する。
（排煙導入室、排煙冷却器）
　排煙導入室６の周壁には排煙入口が配設されている。この排煙入口には排煙導入ダクト８が連結されている。
　排煙導入ダクト８内には、後述する吸収液室５に収容されている吸収液Ｌ１が、吸収液抜出管２３を通じて吸収液ノズル３６から噴霧される。吸収液Ｌ１は、循環ポンプ１６により吸収液室５から抜き出され、吸収液抜出管２３に供給される。
　また、排煙導入ダクト８内には、不図示の工業用水源から供給される工業用水が、工業用水管３４を通じて工業用水ノズル３５から噴霧される。
　すなわち本実施形態では、密閉槽１の周壁に配設されている排煙入口に排煙冷却器が連結され、この排煙冷却器により冷却された排煙（さらに、除塵および脱硫も一部行われている）が排煙入口を通じて密閉槽１に導入される。本実施形態において排煙冷却器は排煙導入ダクト８、循環ポンプ１６、工業用水管３４、工業用水ノズル３５、吸収液抜出管２３および吸収液ノズル３６からなるが、これに限られるものではない。排煙冷却器は、導入される排煙を冷却し得る構成であれば特に制限はなく、工業用水ノズル３５および吸収液ノズル３６の一方のみが設けられていてもよいし、さらに他の冷却機構が設けられていてもよい。
　なお、排煙導入室６の空間には特別な装置の配設は特に必要とされないが、必要に応じ、吸収液Ｌ１をスプレーするためのスプレーノズル（不図示）を配設することもできる。排煙導入室６の空間に吸収液Ｌ１をスプレーする場合、吸収液抜出管２３を分岐させることで吸収液室５に収容されている吸収液Ｌ１を排煙導入室６内に供給することができる。
（透孔、排煙分散管）
　第１隔板２には、吸収液室５と、排煙導入室６との間を連絡する透孔が多数配設されている。排煙導入室６に供給された排煙を吸収液室５に収容されている吸収液Ｌ１中に分散可能となるように、透孔には排煙分散管９が垂設されている。すなわち、各透孔には、その先端が吸収液室５の吸収液Ｌ１中に延びるように、排煙分散管９が垂設されている。排煙導入室６に導入された排煙は、排煙分散管９を介して吸収液室５内の吸収液Ｌ１中に吹き込まれる。
　排煙分散管９には、その管周壁かつ吸収液Ｌ１の液面下に位置する領域に、排煙が排出される分散孔が配設されている。この分散孔は１つの排煙分散管９に対して複数配設されていることが好ましい。
　分散孔の形状や配置構成については、吸収液Ｌ１中の排煙の分散状態が良好となるものであれば特に制限はない。例えば、円筒状の排煙分散管９の下端から所定の距離上方において、円形の分散孔が、管周壁の周方向に沿って３０°間隔で一列に配列されている（１２個の分散孔が周方向に等間隔で配列されている）構成が挙げられる。
（吸収液室）
　吸収液室５の内部には、吸収液Ｌ１が収容されている。吸収液Ｌ１は、吸収液供給管１８を通じて吸収液室５の内部に供給される。
　本実施形態における吸収液Ｌ１はアルカリ剤を含有する。吸収液Ｌ１に含有されるアルカリ剤は、酸を中和する中和剤であり、例えば炭酸カルシウム（石灰石）、水酸化ナトリウム等が挙げられる。また、アルカリ剤含有吸収液Ｌ１の溶媒としては、水が挙げられる。
　ただし、吸収液Ｌ１は硫黄酸化物を吸収できるものであれば特に制限はない。
　また、吸収液室５には、撹拌機２４と、吸収液Ｌ１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。
　酸素含有ガス噴出ノズル２２は、アルカリ剤含有吸収液Ｌ１および排煙に対して空気（酸素）を供給する。この酸素含有ガス噴出ノズル２２は、図示を省略する供給ブロワから酸素含有ガス供給管２１を通じて空気が供給される。酸素含有ガス噴出ノズル２２は酸素を含む気体（酸化用気体）を供給できればよく、空気以外にも例えば、酸素を供給してもよく、あるいは空気以外の酸素を含有する気体を供給してもよい。
　吸収液Ｌ１中には、上述したとおり排煙導入室６から排煙分散管９を介して排煙が吹き込まれる。この排煙は吸収液室５に収容される吸収液Ｌ１中を気泡となって上昇し、排煙分散管９の分散孔より上方には気泡と吸収液Ｌ１との混合相からなるフロス層Ａが形成される。排煙が吸収液Ｌ１中を気泡として上昇する間、並びに、フロス層Ａ中を気泡の状態で存在している間に、排煙中に含まれている粉塵や硫黄酸化物が吸収液Ｌ１に捕捉され、排煙中から除去される。
　このようにして浄化された排煙（脱硫煙）は、フロス層Ａからその上部空間に放散され、さらに後述する気体流通管１０を通って脱硫煙流入室７に導入される。
（開口、気体流通管）
　第１隔板２及び第２隔板３には、それぞれ開口が配設されている。これらの開口には、吸収液室５と、脱硫煙流入室７とを連結する気体流通管１０が、開口を塞ぐように配設されている。気体流通管１０は、吸収液室５の上部空間に存在する脱硫煙を脱硫煙流入室７に導入させることができる。
　このとき、気体流通管１０の上端は、その周囲の第２隔板３の上面（すなわち、脱硫煙流入室７の底面）よりも上方に突出し、第２隔板３上の洗浄液Ｌ２が気体流通管１０を通じて吸収液室５に流下することを妨げている。
　気体流通管１０の水平方向断面形状は、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。
（脱硫煙流入室）
　脱硫煙流入室７内には、気体流通管１０の出口の上方に、気体流通管１０から流れ出る脱硫煙に対向して気体衝突板２６が配設されている。
　また、脱硫煙流入室７の上方に配設された天板４には、脱硫煙出口が配設され、この脱硫煙出口には脱硫煙導出ダクト１１が連結されている。
　なお、脱硫煙出口は脱硫煙流入室７の周壁に配設することもできる。
　気体衝突板２６に衝突した脱硫煙からは、脱硫煙に同伴した液滴、および該液滴に含有される石膏が主成分である固形分が、気体衝突板２６に付着することで分離される。また、気体流通管１０と気体衝突板２６との間に直接流れ出る脱硫煙については、脱硫煙出口に至るまでの間に、液滴、および該液滴に含有される石膏が主成分の固形分が、その自重により脱硫煙流入室７の底面（すなわち、第２隔板３の上面）に落下することで分離される。
（洗浄液供給管）
　さらに本実施形態では、洗浄液供給管１９および不図示の液分散板によって、気体流通管１０と気体衝突板２６との間に洗浄液Ｌ２が液幕状に吐出される。そして、気体流通管１０と気体衝突板２６との間から流れ出る脱硫煙に同伴した液滴、および該液滴に含有される石膏が主成分の固形分が、液幕状の洗浄液Ｌ２に取り込まれることで脱硫煙からより効率よく除去され、脱硫煙流入室７の底面に集められる。
　なお、本発明では洗浄液Ｌ２の供給の方法に制限はなく、洗浄液Ｌ２が第２隔板３の上面に堆積する固形分を充分に洗浄可能なように洗浄液Ｌ２が供給されるのであれば、如何なる方法であってもよい。ただし、洗浄液Ｌ２が単に第２隔板３の上面を洗浄する目的で供給されるだけではなく、気体流通管１０から流れ出る脱硫煙に同伴した液滴、および該液滴に含有される石膏が主成分の固形分を取り込み得るように（例えば、前述の液幕状で）供給されることが好ましい。
　洗浄液Ｌ２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、例えば、吸収液室５から回収した石膏をろ過して得られたろ液や、吸収液Ｌ１を用いることができ、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、処理した脱硫煙中に水の液滴粒子が残存しても粉塵とならないため好ましい。
（第２隔板の詳細）
　次いで、凸部形成領域３ａおよび凸部３ｂを含む本実施形態の第２隔板３についてより詳細に説明する。
　図２は、図１に示す凸部形成領域３ａの周辺の拡大図である。図３は本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態における凸部形成領域３ａの構成を示す部分概略側面図であり、説明のため脱硫煙流入室７の周壁の図示が省略されている。なお、図３は図１および図２に示す図とは直交する方向、且つ水平方向に直交する方向が図示されている。図４は、本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態における凸部形成領域３ａの構成を示す部分外観斜視図である。また、図３および図４では、説明の理解のため、凸部３ｂの傾斜角を急峻なものとして図示している。
　第２隔板３は脱硫煙流入室７の底板を構成するものであり、前述したように、複数の凸部３ｂおよび該複数の凸部３ｂが形成されてなる凸部形成領域３ａを含む。
　本実施形態における第２隔板３は、水平面に対して３°の傾斜角で傾斜している板状のものであり、その傾斜の下端部分に複数の凸部３ｂおよび該複数の凸部３ｂが形成されてなる凸部形成領域３ａを含む。
　凸部形成領域３ａは第２隔板３においてその周囲よりも低い位置であり、複数の凸部３ｂが形成されている。
　本実施形態では、第２隔板３の傾斜方向における下端部分、すなわち第２隔板３のうち最も低い位置に設けられた溝形状の領域が凸部形成領域３ａである。また、本実施形態における凸部３ｂは、図３に示すように側方から見ると各々が二等辺三角形となる形状である。この凸部３ｂは図４に示すように、三次元的に見ると、同形状の２つの二等辺三角形および３つの長方形からなる三角柱の形状であり、三角柱の一側面（長方形部分）が下面、他の二側面（他の長方形部分）が傾斜面となるように、凸部形成領域３ａに配置されている。そして、図３の左右方向において、この凸部３ｂと同形状のものがその傾斜面が対向するように複数個配列され、複数の凸部３ｂを構成している。
（洗浄液排出管）
　隣り合う凸部３ｂの間には洗浄液排出管１３が配設され、一方の凸部３ｂが有する傾斜面の下端側であり、且つ、他方の凸部３ｂが有する傾斜面の下端側である位置において、この隣り合う凸部３ｂの傾斜面を流下する洗浄液Ｌ２および固形分を密閉槽１の外に排出する。
　本実施形態では、隣り合う凸部３ｂの間には洗浄液排出管１３が１つずつ配設されると共に、図３における左端および右端（図示略）に位置する凸部３ｂと、隣接する溝壁面（凸部形成領域３ａである溝の端部）との間にも洗浄液排出管１３が１つずつ配設されている。
　また、本実施形態では、洗浄液Ｌ２を脱硫煙流入室７から鉛直下方に排出するように洗浄液排出管１３が配設されている。ただし、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、水平方向から鉛直下方まで間の任意の角度に洗浄液排出管１３が配設されていてもよいが、鉛直下方に近いほど詰まりが生じ難いため好ましい。
　洗浄液排出管１３の形状としては、円管状、角管状など任意の管形状とすることができる。
　なお、洗浄液排出管１３は複数配設されていることが好ましい。すなわち、３つ以上の凸部３ｂを有し、それぞれの間に洗浄液排出管１３が配設されていることが好ましい。
　洗浄液排出管１３が第２隔板３に対して複数配設されていると、固形分による洗浄液排出管１３の詰まりの発生を抑えることができ、好ましい。一方、洗浄液排出管１３が第２隔板３に対して１つのみ配設されていると、管径を大きくすることが必要となる。
　洗浄液排出管１３が複数配設されている場合、隣り合う洗浄液排出管１３の距離が３００ｍｍ以上５，０００ｍｍ以下であることが好ましい。
（密閉槽の外部構造）
　脱硫煙流入室７内の排煙は、脱硫煙導出ダクト１１を通って脱硫煙流入室７の外（密閉槽１の外）へ抜き出される。次いで、脱硫煙流入室７から抜き出された排煙（脱硫煙）は、ミストエリミネータ１２に導入され、ミストエリミネータ１２内でその排煙中に含まれていた吸収液Ｌ１、洗浄液Ｌ２の粒子等がさらに除去される。そして、ミストエリミネータ１２から排出された脱硫煙は、加熱器３７に入り、加熱器３７内で脱硫煙中に残存するミストが気化された後、排煙筒３８を通って大気へ放出される。
　密閉槽１の外部には、第２隔板３上（脱硫煙流入室７の底面）に供給され、洗浄液排出管１３で回収された洗浄液Ｌ２を、脱硫煙流入室７内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、第２隔板３上に供給された洗浄液Ｌ２を抜き出す洗浄液排出管１３、抜き出された洗浄液Ｌ２を貯留する洗浄液槽１４ａ、洗浄液槽１４ａから洗浄液Ｌ２を循環させる循環ポンプ１５、及び循環ポンプ１５に連結され洗浄液Ｌ２を脱硫煙流入室７内に供給する洗浄液供給管１９からなる。洗浄液槽１４ａには、補給用の洗浄液を補給するための洗浄液補給管２０が連結され、洗浄液補給管２０を通じて補給用の洗浄液が供給される。
　また、脱硫煙流入室７内に循環される洗浄液Ｌ２の一部は、洗浄液供給管１９から分岐した導管２５を通って吸収液Ｌ１中に導入させることが好ましい。このような操作により、脱硫煙流入室７内に循環される洗浄液Ｌ２の成分組成を常に所定の範囲に保持し、洗浄液Ｌ２の固形分の除去能力を高く保持させることができる。
　洗浄液槽１４ａは、脱硫煙流入室７内に供給される洗浄液Ｌ２を一時的に貯留させる貯槽としての機能と共に、補給用の洗浄液の受槽としての機能を有する。
　なお、洗浄液槽１４ａの設置は必ずしも要するものではなく、これを省略し、洗浄液排出管１３を循環ポンプ１５に直接連結させることもできる。この場合には、補給用の洗浄液は、洗浄液補給管２０を洗浄液排出管１３又は洗浄液供給管１９に連結し、直接供給することができる。
　本実施形態では洗浄液Ｌ２を密閉槽１の外部に排出し循環する構成であるため、例えば液体下降管（ダウンカマー）によって洗浄液Ｌ２が吸収液室５に流入するような系と比較して吸収液Ｌ１の液面高さの調整が容易となり操作性が優れると共に、安定した脱硫性能が得られる。
（洗浄液の流量）
　排煙脱硫装置の規模により変動するが、脱硫煙流入室７内に供給される洗浄液Ｌ２の処理する排煙あたりの流量は、０．１ｌ／ｍ３Ｎ以上１．０ｌ／ｍ３Ｎ以下であることが好ましく、０．２ｌ／ｍ３Ｎ以上０．８ｌ／ｍ３Ｎ以下であることがより好ましい。また、洗浄液Ｌ２は間欠的に供給することもできるが、固形分が堆積することを抑制するために連続的に供給されることが好ましい。
（第２隔板の変形例１：平面である場合）
　第２隔板３（脱硫煙流入室７の底板）は、その上面が平面からなる板状である場合、概略水平に配設、あるいは水平面に対して傾斜して配設される。第２隔板３が水平面に対して傾斜して配設されると、その傾斜方向下端に設けられた凸部形成領域３ａ（洗浄液排出管１３）に洗浄液Ｌ２が集まりやすいため好ましい。
　このときの第２隔板３の具体的な形状としては、例えば、円形、長方形および正方形などの形状が挙げられる。第２隔板３が長方形や正方形であると、例えば一枚の小さな正方形のモジュールを複数組み合わせて大きな長方形あるいは正方形の第２隔板３とすることができるため、すべてを単一のモジュールでまかなうことができ、製造コストが抑えられる。また、このように一枚のモジュールを複数組み合わせて第２隔板とする場合、単一のモジュールを用いて異なる面積の第２隔板を作製することができるため、モジュールが専用品とならず種々の装置に利用できて汎用性に優れるものとなる。
　第２隔板３は、その端部のうちの一部が凸部形成領域３ａであってもよく、端部のすべてが凸部形成領域３ａであってもよい。第２隔板３の端部のうちの一部が凸部形成領域である場合、第２隔板３は脱硫煙流入室７の周壁における１／４以上１／３以下の範囲の周長にわたり凸部形成領域３ａを有することが好ましい。
　例えば第２隔板３が長方形や正方形である場合、その一辺のみが凸部形成領域３ａであってもよく、四辺すべてが凸部形成領域３ａであってもよい。一辺のみが凸部形成領域３ａである場合、その一辺が下端となるように第２隔板３が傾斜していることが好ましい。
　また、例えば第２隔板３が円形である場合、その円周部分の一部のみが凸部形成領域３ａであってもよく、円周部分の全てが凸部形成領域３ａであってもよい。
　第２隔板３の端部のうちの少なくとも一部が凸部形成領域３ａを有すると、密閉槽１の外に洗浄液Ｌ２を抜き出す場合であっても、凸部形成領域３ａに配設される洗浄液排出管１３の配管構成が簡易となるため好ましい。
　凸部形成領域３ａが第２隔板３の端部に設けられている場合、凸部形成領域３ａは脱硫煙流入室７の周壁に接しており、脱硫煙流入室７の周壁と、第２隔板３における周辺部と、に囲まれて周囲よりも低くなっている。
　なお、第２隔板３はメンテナンスの際などに人がその上面に立ち入り作業するため、傾斜が急峻であると作業が難しくなる。したがって、第２隔板３が有する傾斜面は、水平面に対する傾斜角が５°以下であることが好ましく、１°以上５°以下であることがより好ましい。
（第２隔板の変形例２：非平面である場合）
　第２隔板３が水平面に対して傾斜した傾斜面を有する場合、第２隔板３は、水平面に対して傾斜して配設された一つの平面により傾斜面を形成するものに限られない。すなわち、第２隔板３は、半球状（球面のみの板状）、円錐状（側面のみの板状；笠状）、多角錐状（側面のみの板状）、樋状、あるいはこれらを上下逆向きとしたもの、または、二枚の長方形の板状部材の互いの一辺を接合し逆Ｖ字状としたものなど、複数の板状のものを組み合わせた形状等、少なくとも一部が傾斜してなる非平面をその上面に備えた任意の形状とすることもできる。
　ここで、洗浄液Ｌ２が第２隔板３の面上を凸部形成領域３ａに向かって流下する方向の所定の推力を得るためには、水平面に対して所定の傾斜角θ１の傾斜面を有する第２隔板３とすることができる。
　傾斜角θ１を得ようとする場合、一つの平面を傾斜角θ１だけ傾斜させて得ることができる。しかしながら、上面が一つの平面である第２隔板３を用いると、第２隔板３の傾斜上端から下端までの水平方向長さｒ１と傾斜角θ１とから決まる高低差ｒ１・ｔａｎθ１の分だけ装置の高さが余分に必要となる。
　一方、非平面をその上面に備えた形状の第２隔板３としても、傾斜角θ１を得ることができる。例えば、円錐状（笠状）であると、第２隔板３の傾斜上端から下端までの水平方向長さｒ２＝ｒ１／２と傾斜角θ１とから決まる高低差（ｒ１・ｔａｎθ１）／２に装置の余分な高さを抑えられるため、コンパクトで装置の高さが抑えられた排煙脱硫装置１００を実現できる。
　ただし、複雑な面形状にするほど製造コストを要する一方で、装置高さが高くなるほど製造コストを要するため、装置の設置面積や必要とされる傾斜角などとのバランスを考慮して適宜設計することが望ましい。
　なお、本変形例２においても第２隔板３が有する傾斜面は、水平面に対する傾斜角が５°以下であることが好ましく、１°以上５°以下であることがより好ましい。
　また、本変形例２においても、周囲よりも低い位置となる端部を含むような形状の第２隔板３の場合、第２隔板３は端部のうちの一部が凸部形成領域３ａであってもよく、端部のすべてが凸部形成領域３ａであってもよい。端部のうちの一部が凸部形成領域である場合、第２隔板３は脱硫煙流入室７の周壁における１／４以上１／３以下の範囲の周長にわたり凸部形成領域３ａを有することが好ましい。
（凸部形成領域の変形例）
　凸部形成領域３ａの形状としては、第２隔板３においてその周囲よりも低い位置となるような任意の形状とすることができる。好ましい凸部形成領域３ａの形状としては、例えば前述した溝形状以外にも、凹形状および傾斜面形状等が挙げられる。
（凸部の変形例）
　凸部３ｂの形状としては、水平面に対して傾斜した傾斜面を少なくとも一部に有し、その傾斜面で洗浄液Ｌ２を流下させて洗浄液排出管１３に集め得る形状であれば任意の形状とすることができるが、水平面を有しない形状、すなわち、傾斜面のみからなることが好ましい。凸部３ｂの具体的な形状としては、半球状、円錐状、多角錐状、上下逆向きの樋状、および二枚の長方形の板状部材を互いの一辺で接合し逆Ｖ字状としたものなど、複数の板状のものを組み合わせた形状等の非平面形状、並びに、水平面に対して傾斜して配置された平面が挙げられる。
　また、凸部３ｂは凸部形成領域３ａに複数形成されてなる。ここで、それぞれの凸部３ｂは概略同形状であることが好ましく、概略同形状の複数の凸部３ｂが、凸部形成領域３ａ内においてその傾斜面が対向した状態で配列されていることがより好ましい。
（密閉槽の外部構造の変形例）
　図５は本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態における密閉槽１の外部構造の変形例の構成を示す概略断面図であって、図１に示す構成に固液分離器（シックナ）１４ｂを追加した例である。すなわち、図５に示す密閉槽１の外部構造の変形例では、洗浄液Ｌ２を循環させる循環ラインが図１に示す密閉槽１の外部構造とは異なっている。したがって、図５における密閉槽１内の構成等、図１において既に説明した構成と重複する構成については説明を省略する。
　本変形例の循環ラインでは、第２隔板３上に供給され、洗浄液排出管１３で回収された洗浄液Ｌ２が洗浄液排出管１３で抜き出された後に、固液分離器１４ｂにおいて固液分離が行われる。固液分離器１４ｂは、液体と、固体を含有するスラリーと、に分離し、分離された液体が循環ラインに供される。
　ここで、分離された液体は洗浄液Ｌ２であり、分離されたスラリーは洗浄液Ｌ２と石膏等の固形分とを含むものである。そして、分離された洗浄液Ｌ２が洗浄液槽１４ａに、分離されたスラリーが導管２５を通って吸収液室５に貯留された吸収液Ｌ１中に、それぞれ導入される。
　ついで、固液分離器１４ｂで分離された洗浄液Ｌ２は、これを貯留する洗浄液槽１４ａ、洗浄液槽１４ａから洗浄液Ｌ２を循環させる循環ポンプ１５、及び循環ポンプ１５に連結された洗浄液供給管１９を介し、脱硫煙流入室７内に再び洗浄液Ｌ２として供給される。
　なお、本変形例では固液分離器１４ｂにより洗浄液Ｌ２と固形分とを分離でき、脱硫煙流入室７内に循環される洗浄液Ｌ２の成分組成を常に所定の範囲に保持し得るため、洗浄液供給管１９の分岐構造を有しなくてもよい。
　以上説明した本実施形態および各変形例によれば、脱硫煙流入室の底面における固形分の堆積を抑制することができ、脱硫煙流入室の底面の洗浄メンテナンスを要しないメンテナンス性に優れる排煙脱硫装置が実現できる。
　この出願は２０１５年１２月７日に出願された日本国特許出願第２０１５－２３８２９０からの優先権を主張するものであり、その内容を引用してこの出願の一部とするものである。
　　１　　密閉槽
　　２　　第１隔板
　　３　　第２隔板
　　３ａ　凸部形成領域
　　３ｂ　凸部
　　４　　天板
　　５　　吸収液室
　　６　　排煙導入室
　　７　　脱硫煙流入室
　　８　　排煙導入ダクト
　　９　　排煙分散管
　１０　　気体流通管
　１１　　脱硫煙導出ダクト
　１２　　ミストエリミネータ
　１３　　洗浄液排出管
　１４ａ　洗浄液槽
　１４ｂ　固液分離器
　１５　　循環ポンプ
　１６　　循環ポンプ
　１８　　吸収剤供給管
　１９　　洗浄液供給管
　２０　　洗浄液補給管
　２２　　酸素含有ガス噴出ノズル
　２３　　吸収液抜出管
　２４　　撹拌機
　２５　　導管
　２６　　気体衝突板
　３４　　工業用水管
　３５　　工業用水ノズル
　３６　　吸収液ノズル
　３７　　加熱器
　３８　　排煙筒
１００　　排煙脱硫装置
　Ｌ１　　吸収液
　Ｌ２　　洗浄液
　　Ａ　　フロス層

 

Claims (10)

  1. 　硫黄酸化物を含有する排煙から該硫黄酸化物を除去する排煙脱硫装置であって、
    　前記排煙が吹き込まれる吸収液を貯留する吸収液室と、
    　前記吸収液で脱硫された脱硫煙が流入する脱硫煙流入室と、
    　前記吸収液室と前記脱硫煙流入室とを連通して前記脱硫煙を通過させる気体流通管と、
    　前記脱硫煙流入室に洗浄液を供給する洗浄液供給管と、
    　前記脱硫煙流入室に供給された前記洗浄液を該脱硫煙流入室から排出する一つ以上の洗浄液排出管と、を備え、
    　前記脱硫煙流入室の底面は、複数の凸部と、該複数の凸部が形成されてなる凸部形成領域と、を含み、
    　前記凸部は、水平面に対して傾斜した傾斜面を少なくとも一部に有し、
    　前記凸部形成領域は、前記脱硫煙流入室の底面においてその周囲よりも低い位置であり、
    　前記洗浄液排出管が、前記複数の凸部のうちの隣り合う凸部の間に配設されてなることを特徴とする排煙脱硫装置。
  2. 　前記脱硫煙流入室の底面は、該脱硫煙流入室の底面の端部のうちの少なくとも一部に前記凸部形成領域を有することを特徴とする請求項１に記載の排煙脱硫装置。
  3. 　前記脱硫煙流入室の底面は、水平面に対して傾斜した傾斜面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の排煙脱硫装置。
  4. 　前記傾斜面は、水平面に対する傾斜角が５°以下であることを特徴とする請求項３に記載の排煙脱硫装置。
  5. 　前記凸部形成領域が前記傾斜面の傾斜方向の下端であることを特徴とする請求項３または４に記載の排煙脱硫装置。
  6. 　前記気体流通管の上端が、その周囲の前記脱硫煙流入室の底面よりも上方にあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の排煙脱硫装置。
  7. 　前記洗浄液排出管から排出された洗浄液を貯留する洗浄液槽をさらに備え、
    　前記洗浄液が前記洗浄液槽から前記洗浄液供給管を介して前記脱硫煙流入室に供給されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の排煙脱硫装置。
  8. 　前記洗浄液排出管から排出された洗浄液を、液体と、固体を含有するスラリーと、に分離する固液分離器をさらに備え、
    　前記固体を含有するスラリーが前記吸収液室に供給され、
    　前記液体が、前記洗浄液として前記洗浄液供給管を介して前記脱硫煙流入室に供給されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の排煙脱硫装置。
  9. 　前記洗浄液排出管を複数備え、隣り合う洗浄液排出管の距離が３００ｍｍ以上５，０００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の排煙脱硫装置。
  10. 　前記脱硫煙流入室の底面が円形、正方形または長方形の板状であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の排煙脱硫装置。

     
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