(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入ダクトを通って冷却反応塔に送り込まれて来る高温酸性ガス等を含む排ガスに、スプレーノズルより水又は塩基性中和剤を含んだ水をスプレーすることによって、冷却中和処理して排出するように構成した排ガス処理装置であって、
上記冷却反応塔の上部側面に導入ダクトを接続する一方、導入ダクトが接続された冷却反応塔の天井面の部分を、上記導入ダクトから導入される排ガスの導入方向に沿って順次下方に１段ずつ下がる階段状に構成して、導入ダクトの導入口に対向する各天井面の間の段差面を反射面と成すと共に、階段状に形成した天井面の各段毎に上記のスプレーノズルを設け、且つ、上記冷却反応塔の内底部側に処理を済ませた排ガスの排出路を設けたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
導入ダクトの導入口に対向する各段毎の反射面の中央部分に、断面略凹面状を成す窪み部を設けたことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
冷却反応塔の内側面の全体を、煉瓦等の耐熱材で覆ったことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却炉から排出される排気ガス中に含まれている酸性成分、即ち、硫黄酸化物や塩化水素と言った各種有害物質を、塩基性中和剤と中和反応させて除去する酸性排ガスの処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
焼却炉から排出される酸性排ガスを反応室内で塩基性中和剤と中和反応させることによって、排ガス中に含まれている酸性成分を除去する装置として、従来より例えば特開平６−４７２５１号公報等に見られるような酸性排ガス除去装置が存在する。
【０００３】
図５は、上記従来の除去装置の構成を説明したものであって、図中、２０は焼却炉、２１は排ガス導入ダクト、２２は冷却反応塔、２３は処理した排ガスを送り出す排気ダクト、２４は集塵塔で、２４Ａはその集塵用フイルター、２５は浄化空気の排気ダクト、２６はブロアーで、２７は排気筒を示す。
【０００４】
また、２２Ａは上記冷却反応塔２２の内部に設けた水又は塩基性中和剤を含んだ水を反応室内に噴射するスプレーノズルで、導入ダクト２１を通って冷却反応塔２２内に導入されて来る酸性排ガスに対して、このスプレーノズル２２Ａから水及び塩基性中和剤を含む水を噴射することにより、酸性排ガスを冷却中和処理して排気ダクト２３側に送り出す仕組に成っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の酸性排ガス除去装置は、焼却炉２０から高温の酸性排ガスを直接冷却反応塔２２に導入して処理するため、この高温の酸性排ガスによって処理設備が腐食しやすく、製品寿命を短くする問題があり、また、酸性排ガスが冷却反応塔２２内に導入されてから、スプレーノズル２２Ａによる水又は塩基性中和剤を含む水の噴射を受ける迄に少し時間が掛かるため、この間にダイオキシンが生成されてしまう問題があり、加えて導入ダクト２１から冷却反応塔２２内に導入された排ガスは、速い気流と成って一方向にまとまって流れる性質を持っているため、スプレーノズル２２Ａから水又は塩基性中和剤を含んだ水を排ガスに対して均一にスプレーすることができず、その結果、冷却中和処理が不完全であったり、処理に時間が掛かる等の問題があった。
【０００６】
そこで本発明の技術的課題は、焼却炉から高温の排ガスが直接導入されたとしても、その高温に耐えられる優れた耐熱性を備え、また、高温の酸性排ガスを即座に、且つ、均一な状態に冷却中和処理して、ダイオキシンが生成しないように工夫した排ガス処理装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【０００８】
導入ダクトを通って冷却反応塔に送り込まれて来る高温酸性ガス等を含む排ガスに、スプレーノズルより水又は塩基性中和剤を含んだ水をスプレーすることによって、冷却中和処理して排出するように構成した排ガス処理装置であって、
【０００９】
（１）  上記冷却反応塔の上部側面に導入ダクトを接続する一方、導入ダクトが接続された冷却反応塔の天井面の部分を、上記導入ダクトから導入される排ガスの導入方向に沿って順次下方に１段ずつ下がる階段状に構成して、導入ダクトの導入口に対向する各天井面の間の段差面を反射面と成すと共に、階段状に形成した天井面の各段毎に上記のスプレーノズルを設け、且つ、上記冷却反応塔の内底部側に処理を済ませた排ガスの排出路を設けること。（請求項１）
【００１０】
（２）  導入ダクトの導入口に対向する各段毎の反射面の中央部分に、断面略凹面状を成す窪み部を設けること。（請求項２）
【００１１】
（３）  冷却反応塔の内側面の全体を、煉瓦等の耐熱材で覆うこと。（請求項３）
【００１２】
▲１▼  上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、導入ダクトより冷却反応塔内に導入されて来る排ガスは、導入後直ちに階段状に造られた各天井面の反射面に順々に当って次第にその流速が落とされ、且つ、旋回流等の気流の発生が抑制されて、冷却反応塔内の奥の方向に均一に分散されて流れる一方、これ等階段状に形成した反射面の各段毎に設けたスプレーノズルからは、水又は塩基性中和剤を含んだ水がスプレーされるため、上記排ガスと水との冷却反応、並びに、塩基性中和剤との接触反応（中和処理）がより短時間のうちに均一に、而かも、効果的に促進されて、排ガス中に含まれている硫黄酸化物や塩化水素と言った各種の有害物質を、効率良く冷却中和処理して除去することを可能にする。
【００１３】
▲２▼  更に上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、導入ダクトの導入口から排ガスが冷却反応塔の内部に導入されるや否や、スプレーノズルからスプレーされる水又は塩基性中和剤を含んだ水と反応するため、ダイオキシンを発生する間がなく排ガスを反応処理することを可能にする。
【００１４】
▲３▼  上記（２）で述べた請求項２に係る手段によれば、導入口より冷却反応塔内に導入されて階段状に形成した反射面に当って反射される排ガスの気流は、各段毎の反射面に凹設した窪み部にガイドされて冷却反応塔の内周方向に回り込まずに、その殆どが中央部奥行き方向に分散して流れるため、各段毎に設けたスプレーノズルからスプレーされる水又は塩基性中和剤との冷却反応と接触反応を短時間で、而かも、均一に効率良く促進させて、排ガス中の各種有害物質を効果的に除去することを可能にする。
【００１５】
▲４▼  上記（３）で述べた請求項３に係る手段によれば、冷却反応塔の内部を煉瓦等の耐熱材で覆ったため、高温の酸性ガスが内壁面に直接接触しても腐食等の問題が発生せず、優れた耐熱性と耐腐食性を発揮することを可能にする。
【００１６】
以上の如くであるから、上記（１）〜（３）の手段によって上述した技術的課題を解決して、前記従来の技術の問題点を解消することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る排ガス処理装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１は本発明の全体を説明した構成図であって、図中、１は焼却炉、２は排ガス導入ダクト、３は冷却反応塔、１１は処理した排ガスを送る排気ダクト、１２はフイルター１３を備えた集塵塔、１４は浄化空気の排出ダクト、１５はブロアーで、１６は排気筒を示し、また、１１Ａは上記冷却反応塔３の内部下側に下向きに設けた上記排気ダクト１１の排気口、１１Ｂは排気ダクト１１の途中に設けた消石灰や活性炭等の投入口、１１Ｃは集塵塔１２の集塵室に接続した排気ダクト１１の先端部を示す。
【００１８】
また、図２と図３は本発明の要部拡大して示した平断面図と側断面図で、図中、３Ｈは上記冷却反応塔３の内部で、３Ｔはその内周面、４は冷却反応塔３の上部側面に設けた上記導入ダクト２を接続した導入口であって、この導入口４は導入されて来る排ガスの流速を落すために、図２に示すように略ハ字状に広げて設けられている。
【００１９】
５，６，７は、導入口４から導入された排ガスの導入方向に沿った状態で、奥に進むに従って１段ずつ下方に下がる階段状に構成した上記冷却反応塔３の第１、第２、第３の天井面で、上記導入口４に対向する第１と第２の天井面５，６の間の段差面と、第２と第３の天井面６，７の間の段差面が、夫々第１、第２の反射面５Ｔ，６Ｔに成っており、更に、これ等第１、第２の反射面５Ｔ，６Ｔには夫々断面略凹面状を成す窪み部５Ａ，６Ａが形成されている。
【００２０】
８，９，１０は上記階段状に形成した第１、第２、第３の各天井面５，６，７を貫いて上記冷却反応塔３の内部に垂直に突設した水又は塩基性中和剤を含んだ水をスプレーするスプレーノズルを示し、また、図３に於いて３Ｒは点検口、ＤＳは冷却反応塔３の底に溜った堆積飛灰を示す。
【００２１】
図４に於いて符号３Ｋで全体的に示したのは、上記各天井面５，６，７と反射面５Ｔ，６Ｔを含む冷却反応塔３の内側面全体に取付けた煉瓦のような耐熱材であって、図面では最も高い耐熱性が要求される各天井面５，６，７と反射面５Ｔ，６Ｔの部分と上部内壁面、並びに、内底面の各部分を、夫々符号３Ｋａで示すように層を最も厚く構成し、また、中程度の耐熱性が要求される中間の内壁面の部分を、符号３Ｋｂで示すように層を中厚に構成し、最も熱の影響を受けない下側内壁面の部分を、符号３Ｋｃで示すように層を薄く構成しているが、これは実施の一例であって、全ての面の耐熱材３Ｋを同一の肉厚に構成してもよく、その選択は任意とする。
【００２２】
本発明に係る排ガス処理装置は以上述べた如き構成であるから、焼却炉１より導入ダクト２を通って導入口４から冷却反応塔３の上部内側に送り込まれた排ガスは、導入口４から導入されるや否や、直ちに各スプレーノズル８，９，１０から水又は塩基性中和剤を含んだ水がスプレーされるため、ダイオキシンの発生する間が無く冷却反応処理される。
【００２３】
また、導入口４から導入された排ガスは、階段状に形成した天井面５，６，７の各段差、即ち、反射面５Ｔ，６Ｔに当って導入スピードが落とされ、且つ、各反射面５Ｔ，６Ｔに凹設した窪み部５Ａ，６Ａにガイドされて中央部奥行き方向に分散して流されるため、所謂旋回気流が冷却反応塔３の内部で発生せず、その結果、各スプレーノズル８，９，１０からスプレーされる水又は塩基性中和剤を含んだ水を、導入された排ガスの全体に均一に満遍無くスプレーして、排ガス中に含まれている硫黄酸化物や塩化水素等の有害物質を確実に冷却中和処理して除去することができる。
【００２４】
次いで、上記の処理を受けて各種有害物質が除去された排ガスは、排気口１１Ａから排気ダクト１１を通って集塵塔１２に送り込まれてフイルター１３で除塵処理され、最後に浄化空気となって排気筒１６から排出される仕組に成っている。
【００２５】
尚、図面には冷却反応塔３の天井面を３段の天井面５，６，７に構成しているが、この段数は一例でその増減は任意であり、また、各段毎に１本のスプレーノズル８，９，１０を設けているが、各段毎に複数本のスプレーノズルを並べて設けるようにしてもよく、更に、冷却反応塔３の上部内壁面の両側に上記と同じスプレーノズルを設けて、水又は塩基性中和剤を含んだ水のスプレー量を増量する場合もあって、その選択は任意とする。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係る排ガス処理装置によれば、導入口より冷却反応塔の内部に導入した排ガスを均一に分散させて、旋回流等の気流が冷却反応塔の内部で発生しにいようにしたため、導入した排ガスの全てに水又は塩基性中和剤を含んだ水を満遍無くスプレーすることができ、その結果、排ガス中に含まれている硫黄酸化物や塩化水素等の有害物質を均一に冷却中和処理して、確実に除去することができる。
【００２７】
また、本発明では排ガスが冷却反応塔の内部に導入されるや否や、直ちに水又は塩基性中和剤を含んだ水がスプレーされて冷却中和処理されるため、ダイオキシンの発生を確実に防止できると共に、上記水等のスプレーによって排ガスが冷却されるため、高温酸性排ガスによる処理設備の腐食を防止できるものであって、冷却反応塔の内側に煉瓦等の耐熱材を取付けて長期に渡って優れた耐熱性を発揮できるようにした点と相俟って、酸性成分や硫黄酸化物、或は、酸化水素と言った各種有害物質を含んだ排ガスの処理に用いて、洵に有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排ガス処理装置の全体を説明した構成図である。
【図２】本発明の要部を示した平断面図である。
【図３】同じく本発明の要部を示した側断面図である。
【図４】内壁面に耐熱材を取付けた本発明の要部の構成を説明した側断面図である。
【図５】従来の排ガス処理装置の全体を示した構成図である。
【符号の説明】
１                        焼却炉
２                        排ガス導入ダクト
３                        冷却反応塔
３Ｋ                      煉瓦等の耐熱材
４                        導入口
５，６，７                階段状に造った天井面
５Ｔ，６Ｔ                反射面
５Ａ，６Ａ                窪み部
８，９，１０              スプレーノズル
１１                      排気ダクト
１１Ａ                    排気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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