(57)【要約】  【課題】  構成の複雑化を回避しつつ、排ガス中の有害物質を吸着材に最大限有効に吸着させること。  【解決手段】  吸着塔100は、粒状吸着材Bの供給口101と、吸着材Bと排ガスAと接触させる接触部102と、排ガスAを吸着した吸着材Bの切り出し部103、排出口104とを有している。接触部102内には、排ガス供給路108と、排ガス排出路109とが設けられ、供給路108は、一端側がフード部106に連通し、他端側が接触部102内を水平方向に延設されて、端部がフード部107に対して閉止されている、排出路109は、一端側がフード部107に連通し、他端側が接触部102内を水平方向に延設されて、端部がフード部106に対して閉止されている。供給路108、排出路109は、同一構成のサドル部材110を配設することにより形成されている。サドル部材110は、逆V字型の部材であって、接触部102内を水平方向に貫通するように設置され、上部で、下方に流動する吸着材Bの透過を阻止して、内部にガス流通路111を形成する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔頂側に設けられる粒状吸着材の供給口と、前記吸着材を下方に移動させながら供給される排ガスと接触させる接触部と、塔底側に配置され前記接触部で排ガスを吸着した吸着材の切り出し部、および、前記吸着材の排出口とを有し、前記接触部に処理対象排ガスを送り込む排ガス入口フード部と、前記接触部から処理済の排ガスを取り出す排ガス出口フード部とを備え、排ガス中の有害成分を粒状の吸着材で吸着除去する乾式排ガス処理装置に用いる吸着塔において、
一端側が前記排ガス入口フード部に連通し、他端側が前記接触部内を水平方向に延設されて、端部が前記排ガス出口フード部に対して閉止される複数の排ガス供給路と、
一端側が前記排ガス出口フード部に連通し、他端側が前記接触部内を水平方向に延設されて、端部が前記排ガス入口フード部に対して閉止される複数の排ガス排出路とを有し、
上部で前記吸着材の透過を阻止して側方に押しやり、内部にガス流通路を形成するサドル部材を前記接触部内で水平方向に貫通するように設置して、当該ガス通過路を前記排ガス供給路および排ガス排出路とし、
前記複数の排ガス供給路と前記複数の排ガス排出路は、上下方向に所定の間隔を隔てた水平面上に所定の間隔を隔てて配置されることを特徴とする吸着塔。
【請求項２】
前記排ガス排出路は、前記排ガス供給路の上下方向に間隔をあけて一対配設され、前記ガス供給路の上方側で、前記吸着材の流動方向とこれと接触する排ガスの移動方向とが対向する対向流領域と、前記排ガス供給路の下方側で、前記吸着材の流動方向とこれと接触する排ガスの移動方向とが並行する並行流領域とを設けることを特徴とする請求項１記載の吸着塔。
【請求項３】
前記排ガス供給路および排ガス排出路は、それぞれ同一水平面内で、水平方向に所定の間隔を隔てて相互に隣接するように複数配設することを特徴とする請求項１または２記載の吸着塔。
【請求項４】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、前記吸着塔の垂直方向で、上下方向に所定の間隔を隔てて複数段に配設し、かつ、上下方向に隣接する前記ガス供給路と前記ガス排出路とを千鳥状に配列することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の吸着塔。
【請求項５】
前記対向流領域と前記並行流領域は、段状に配列した際に、吸着寄与ゾーンの容積の大きさを変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の吸着塔。
【請求項６】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、これらが前記排ガス供給フード部または前記排ガス排出フード部と連通する部分のいずれか一方、もしくは双方に、通過するガス量を調節する調整板を移動自在に配置することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の吸着塔。
【請求項７】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、外部に配置される切り替えバルブの切り替え操作により、前記排ガスが前記排ガス供給路から前記排ガス排出路に透過する定常状態と、前記排ガスが前記排ガス排出路から前記排ガス供給路に透過する逆流状態とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の吸着塔。
【請求項８】
前記サドル部材は、上部に前記排ガスの透過が可能な貫通孔を設けることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の吸着塔。
【請求項９】
前記サドル部材は、側部に前記排ガスの透過が可能で、かつ、前記吸着材の透過を阻止するルーバを設けることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の吸着塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒状の吸着材を使用する乾式排ガス処理装置において、吸着材と排ガスを接触せしめる吸着塔に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラー排ガス、焼却炉排ガス等の排ガス中に含まれる硫黄酸化物や窒素酸化物等を除去するために、粒状の吸着材が充填された吸着塔を用いる乾式排ガス処理装置が知られている。【０００３】
吸着材としては、炭素質吸着材、アルミナ質吸着材、シリカ質吸着材等が例示されるが、炭素質のものが比較的低温での再生処理が可能であり、各種の有害物質を同時に除去できるので優れている。【０００４】
炭素質吸着材としては、活性炭、活性コークス等が例示され、特に、０．５〜４ｃｍ程度のペレット化した吸着材が好ましく、これらの吸着材は、公知である。  吸着塔の内部は、粒状の吸着材を充填した移動層が構成され、１００〜２００℃の排ガスを移動層の吸着材と接触させることにより、排ガス中の有害成分を除去することができる。排ガス中の窒素酸化物は、排ガス中にアンモニア、尿素等を添加することにより、吸着材の触媒作用によって窒素と水に分解される。その他の有害成分は、主に吸着材の吸着によって除去される。【０００５】
図１０は、この種の乾式排ガス処理装置の代表的な構成例を示している。同図示した処理装置は、吸着塔１と、再生塔２と、吸着材貯槽３と、副生品回収装置４とを備え、排ガス発生源５から発生した排ガスＡが吸着塔１に導入される。吸着塔１には、内部に吸着材Ｂが下方向に向かって流動している。吸着塔１の下端には、吸着材切り出し部が設けられ、取り出された有害物質を吸着した吸着材Ｂは、再生塔２に送り込まれる。【０００６】
再生塔２では、吸着材Ｂから有害物質を除去して、有害物質を副生回収装置４に送出するとともに、有害物質を除去して再生した吸着材Ｂを篩設備６を介して、吸着塔１の上部に供給する。また、吸着塔１には、吸着材貯槽３からフレッシュな吸着材Ｂが供給される。吸着塔１を通過して、有害物質が除去された排ガスＡは、煙突７から大気に放出される。【０００７】
図１０の吸着塔１の詳細を図１１に示している。同図に示した吸着塔１は、筒状の本体１ａと、本体１ａの対向する側方に設けられた排ガス入口フード１ｂと、排ガス出口フード１ｃを有し、本体１ａ内には、吸着材Ｂが下方向に流動する吸着材層カードリッジ１ｄが設けられている。吸着材層カードリッジ１ｄの両側には、入口空間部１ｅと出口空間部１ｆとが交互に設けられ、入口空間部１ｅが排ガス入口フード１ｂに連通し、出口空間部１ｆが排ガス出口フード１ｃに連通している。【０００８】
入口空間部１ｅから導入された排ガスＡは、下方向に移動する吸着材Ｂに対して、側方から直交するように接触して、出口空間部１ｆに透過して、出口フード１ｃに到達する。【０００９】
この際に、排ガスＡの流通する吸着材層カートリッジ１ｄの上流側には、入口ルーバ１ｇと中間ルーバ１ｈが設けられ、この部分の吸着材の流動速度を速めることで、排ガスＡ中の有害物質が付着することによるカートリッジ１ｄの閉塞を防止している。【００１０】
カートリッジ１ｄの後流側には、吸着材Ｂの漏出を防止する出口ルーバ１ｉが設けられている。図１２は、出口フード１ｃを入口フード１ｂと同じ側に設けた例であり、実質的な構造は、図１１の場合と同じである。【００１１】
図１１および図１２に示した従来例の吸着塔１においては、入口ルーバ１ｇと出口ルーバ１ｉに挟まれた領域内を、吸着材Ｂが上方から下方に向かって降下する吸着材層を成し、排ガスＡがこの吸着材層内を横切って通過する間に、排ガスＡ中の有害物質が吸着材Ｂに吸着される。有害物質を吸着した吸着材Ｂは、吸着塔下部に設置された吸着材切り出し装置によって定量的に切り出されて、吸着材排出口から吸着材移送設備へと排出される。【００１２】
従って、このような構造の吸着塔１においては、吸着材Ｂと排ガスＡの流れ方向は直交しているので、排ガスＡ中の有害物質は、図１３に示す如く、吸着材層の上方では、排ガスＡの上流側にのみ担持されており、吸着材層の下方に向かうに従って、有害物質の担持領域は排ガスＡの下流側へと広がっていく。【００１３】
即ち、吸着材層上方の排ガス下流側の吸着材Ｂは、吸着には寄与していない部分があると共に、吸着材層下端部の水平面内における有害物質の担持量は、排ガスＡの上流側ほど多く、排ガスＡの下流側に向かうに従って減少する傾向を持っている。【００１４】
この場合、排ガスＡの下流側の吸着材Ｂにも有害物質を十分に担持させようとすると、吸着されずに通過した有害物質が、排ガス出口フード１ｃから排出されることとなり、吸着塔１の性能を低下させることになる。【００１５】
図１１および図１２に示した吸着塔１においては、大量の排ガスＡを処理する場合には、複数の吸着材層カートリッジ１ｄを設けて対応する。その時、各吸着材層カートリッジ１ｄの前面には、排ガスを分配するための入口空間部１ｅが必要となり、各吸着材層カートリッジ１ｄの後面には、処理済みの排ガスを集合するための出口空間部１ｆが必要となる。【００１６】
この際に、入口空間部１ｅと出口空間部１ｆの合計容積は、吸着材層カートリッジ１ｄの合計容積の２倍に達することがあり、吸着塔１全体の容積が過剰に大きくなるという問題があった。また、図１３に示したように、排ガスＡの上流側と下流側とで、有害物質の担持量が大きく異なり、吸着材Ｂの利用効率が悪いという問題があった。【００１７】
一方、図１４に示した別の従来例の吸着塔１０は、上方から下方に向かって、吸着材供給設備１０ａ、吸着材分配ロート兼排ガス抜き出し空間部１０ｂ、吸着材層１０ｃ、排ガス供給用樋１０ｄ、吸着材抜き出し用ロート１０ｆ、吸着材切り出し装置１０ｇ、から構成されており、これらが全体で１ユニットになっている。【００１８】
この構造の吸着塔１０では、大量の排ガスＡを処理するためには、前述した前記ユニットを上方向に積み重ねる２段構造としている。積み重ね構造の上段ユニットと下段ユニットには、それぞれに吸着材Ｂが供給されており、かつ排ガスＡはそれぞれのユニットに分割されて供給されている。【００１９】
即ち、上段ユニットに供給された吸着材Ｂが上段ユニットを通過後、下段ユニット内を通過することは無く、上段ユニットのガス供給樋１０ｄから供給された排ガスＡが下段ユニットの排ガス抜き出し空間部１０ｂに達することは無い。逆に下段ユニットの排ガス供給樋から供給された排ガスが上段ユニットの排ガス抜き出し空間部に達することも無い。図１４に示した従来例の構成は、以下の特許文献１，２に開示されている。【００２０】
【特許文献１】特公平７−９４０１０号公報
【特許文献２】特表２００３−５０８２１２号公報
【００２１】
図１４に示した従来例では、吸着材Ｂは各ユニット毎に、上方から下方に向かって降下し、排ガスＡは、下方から上方に向かって上昇する、いわゆる向流型となっている。向流型の吸着塔１０における同一水平面内の有害物質の担持量分布は、理論的には均一にすることが可能である。【００２２】
即ち、各ユニットの吸着材抜き出しロートから排出された吸着材Ｂには、第１５図に示すように、有害物質が同一平面内で均一に担持されており、図１１，図１２に示した従来例よりも、吸着材Ｂの利用効率を高めることが可能であるが、この従来例にも以下に説明する技術的課題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
すなわち、図１４に示した従来例では、大量の排ガスＡを処理するためには、複数のユニットを積み重ねる構造としているために、上段ユニットから抜き出された吸着材Ｂは、下段ユニットの内部を貫通して設けられた抜き出しシュートを通って、吸着材切り出し装置に到達できる構造となっている。そのため、吸着塔内部は、非常に複雑な構造になっており、上下２段のユニットが構造上の限界と考えられる。【００２４】
また、上段ユニットと下段ユニットの間には、上下方向に大きなスペースが必要になるばかりではなく、上下方向の積み重ね段数にも限界があるため、更に大量の排ガスＡを処理する吸着塔では、２段ユニットを追設せねばならず、広い設置スペースが必要になるという問題がある。【００２５】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、構成の複雑化を回避しつつ、排ガス中の有害物質が吸着材に最大限有効に吸着（担持）可能なるようにして、吸着材の使用量を最小限に止め、かつ、容積を最小限に止めた吸着塔を提供することである。【００２６】
また、従来例では、不可能とされていた、吸着材中を通過するガスの流れ方向を逆転させることを可能にした吸着塔を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記目的を達成するために、本発明は、塔頂側に設けられる粒状吸着材の供給口と、前記吸着材を下方に移動させながら供給される排ガスと接触させる接触部と、塔底側に配置され前記接触部で排ガスを吸着した吸着材の切り出し部、および、前記吸着材の排出口とを有し、前記接触部に処理対象排ガスを送り込む排ガス入口フード部と、前記接触部から処理済の排ガスを取り出す排ガス出口フード部とを備え、排ガス中の有害成分を粒状の吸着材で吸着除去する乾式排ガス処理装置に用いる吸着塔において、一端側が前記排ガス入口フード部に連通し、他端側が前記接触部内を水平方向に延設されて、端部が前記排ガス出口フード部に対して閉止される複数の排ガス供給路と、一端側が前記排ガス出口フード部に連通し、他端側が前記接触部内を水平方向に延設されて、端部が前記排ガス入口フード部に対して閉止される複数の排ガス排出路とを有し、上部で前記吸着材の透過を阻止して側方に押しやり、内部にガス流通路を形成するサドル部材を前記接触部内で水平方向に貫通するように設置して、当該ガス通過路を前記排ガス供給路および排ガス排出路とし、前記複数の排ガス供給路と前記複数の排ガス排出路は、上下方向に所定の間隔を隔てた水平面上に所定の間隔を隔てて配置するようにした。【００２８】
このように構成した吸着塔によれば、複数の排ガス供給路は、一端側が排ガス入口フード部に連通し、他端側が接触部内を水平方向に延設されて、端部が排ガス出口フード部に対して閉止され、複数の排ガス排出路は、一端側が排ガス出口フード部に連通し、他端側が接触部内を水平方向に延設されて、端部が排ガス入口フード部に対して閉止されており、供給路を介して供給された排ガスは、接触部内を透過して、排ガス排出路に向かうことになるが、この際に、複数の排ガス供給路と複数の排ガス排出路は、上下方向に所定の間隔を隔てた水平面上に所定の間隔を隔てて配置されているので、下方に流動する吸着材に対して、対向する方向か、並行する方向に流れることになる。【００２９】
このため、図１４に示した従来例と同様に、排ガスの流れる方向に沿って、有害物質を同一平面内で均一に担持させることが可能になり、排ガス中の有害物質を吸着材に最大限有効に吸着させて、吸着材の使用量を最小限に止め、かつ、吸着塔の容積を最小限に止めることができる。【００３０】
また、このような機能を有する排ガス供給路と排ガス排出路は、接触部内を水平方向に貫通するように設置して、上部で吸着材の透過を阻止して側方に押しやり、内部にガス流通路を形成するサドル部材を接触部内で水平方向に貫通するように設置することにより得られるので、全体構造の複雑化を招くことがない。【００３１】
さらに、排ガス供給路と排ガス排出路は、上部で吸着材の透過を阻止して側方に押しやり、内部にガス流通路を形成するサドル部材を接触部内で水平方向に貫通するように設置することにより得られるので、排ガス供給路と排ガス排出路の実質的な構成が同一になっているので、吸着材中を通過するガスの流れ方向を逆転させることが可能になる。【００３２】
前記排ガス排出路は、前記排ガス供給路の上下方向に間隔をあけて一対配設され、前記排ガス供給路の上方側で、前記吸着材の流動方向とこれと接触する排ガスの移動方向とが対向する対向流領域と、前記排ガス供給路の下方側で、前記吸着材の流動方向とこれと接触する排ガスの移動方向とが並行する並行流領域とを設けることができる。  【００３３】
前記排ガス供給路および排ガス排出路は、それぞれ同一水平面内で、水平方向に所定の間隔を隔てて相互に隣接するように複数配設することができる。【００３４】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、前記吸着塔の垂直方向で、上下方向に所定の間隔を隔てて複数段に配設し、かつ、上下方向に隣接する前記ガス供給路と前記ガス排出路とを千鳥状に配列することができる。【００３５】
前記対向流領域と前記並行流領域は、段状に配列した際に、吸着寄与ゾーンの容積の大きさを変更することができる。【００３６】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、これらが前記排ガス入口フード部または前記排ガス出口フード部と連通する部分のいずれか一方、もしくは双方に、通過するガス量を調節する調整板を移動自在に配置することができる。【００３７】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、外部に配置される切り替えバルブの切り替え操作により、前記排ガスが前記排ガス供給路から前記排ガス排出路に透過する定常状態と、前記排ガスが前記排ガス排出路から前記排ガス供給路に透過する逆流状態とすることができる。前記サドル部材は、上部に前記排ガスの透過が可能な貫通孔を設けることができる。【００３８】
前記サドル部材は、側部に前記排ガスの透過が可能で、かつ、前記吸着材の透過を阻止するルーバを設けることができる。
【発明の効果】
【００３９】
上記構成の吸着塔によれば、構成の複雑化を回避しつつ、排ガス中の有害物質が吸着材に最大限有効に吸着（担持）可能なるようにして、吸着材の使用量を最小限に止め、かつ、容積を最小限に止めることが可能になり、しかも、従来例では、不可能とされていた、吸着材中を通過するガスの流れ方向を逆転させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明に係る吸着塔の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１の側面図である。
【図３】図３は、図１に示した吸着塔のＳＯ２担持量分分布を示す図である。
【図４】図４は、本発明に係る吸着塔の第２実施例を示す縦断面図、側面図、要部拡大図である。
【図５】図５は、本発明に係る吸着塔の第３実施例を示す縦断面図、側面図、要部拡大図である。
【図６】図６は、本発明に係る吸着塔の第４実施例を示す要部拡大図である。
【図７】図７は、本発明に係る吸着塔の第５実施例を示す縦断面図である。
【図８】図８は、本発明に係る吸着塔で用いることができるサドル部材の断面説明図である。
【図９】図９は、本発明に係る吸着塔で用いることができるサドル部材の他の例を示す断面説明図である。
【図１０】図１０は、本発明の吸着塔が用いられる乾式排ガス処理装置の全体構成図である。
【図１１】図１１は、従来の吸着塔を示す縦断面図、側面図、横断面図、要部拡大図である。
【図１２】図１２は、従来の吸着塔の他の例を示す縦断面図である。
【図１３】図１３は、図１１に示した吸着塔のＳＯ２担持量分分布を示す図である。
【図１４】図１４は、従来の吸着塔のさらに別の例を示す縦断面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示した吸着塔のＳＯ２担持量分分布を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００，１００ａ〜１００ｄ    吸着塔
１０１，１０１ａ〜１０１ｄ    供給部
１０２，１０２ａ〜１０２ｄ    接触部
１０３，１０３ａ〜１０３ｄ    切り出し部
１０４，１０４ａ〜１０４ｄ    排出口
１０６，１０６ａ〜１０６ｄ    排ガス入口フード部
１０７，１０７ａ〜１０７ｄ    排ガス出口フード部
１０８，１０８ａ〜１０８ｄ    排ガス供給路
１０９，１０９ａ〜１０９ｄ    排ガス排出路
１１０，１１０ａ〜１１０ｄ    サドル部材
１１１，１１１ａ〜１１１ｄ    ガス流通路
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下に、本発明の好適な実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図３は、本発明に係る吸着塔の第１実施例を示している。これらの図に示した吸着塔１００は、第１０図に示した、排ガスＡ中の有害成分を粒状の吸着材Ｂで吸着除去する乾式排ガス処理装置に用いられるものである。【００４３】
吸着塔１００は、塔頂側に設けられ、粒状吸着材Ｂを分配して供給する供給口１０１と、吸着材Ｂを下方に移動させながら供給される排ガスＡと接触させる接触部１０２と、塔底側に配置され接触部１０２で排ガスＡを吸着した吸着材Ｂの切り出し部１０３および吸着材Ｂの排出口１０４とを有している。【００４４】
接触部１０２は、中空筒状の塔本体１０５内に吸着材Ｂを充填したものであり、吸着材Ｂは、接触部１０２内を下方に向けて流動する。吸着塔１００は、接触部１０２に処理対象排ガスＡを送り込む排ガス入口フード部１０６と、接触部１０２から処理済の排ガスを取り出す排ガス出口フード部１０７とを備えている。【００４５】
接触部１０２内には、上下方向に所定の間隔を隔てて段状に配置された複数の排ガス供給路１０８と、複数の排ガス排出路１０９とが設けられている。排ガス供給路１０８は、一端側が排ガス入口フード部１０６に連通し、他端側が接触部１０２内を水平方向に延設されて、端部が排ガス出口フード部１０７に対して閉止されている。排ガス排出路１０９は、一端側が排ガス出口フード部１０７に連通し、他端側が接触部１０２内を水平方向に延設されて、端部が排ガス入口フード部１０６に対して閉止されている。【００４６】
これらの各供給路１０８および排出路１０９は、実質的に同一構成のサドル部材１１０を配設することにより形成されている。なお、供給路１０８と排出路１０９は、必ずしも同一形状のサドル部材１１０を用いる必要はなく、後述する図８ないしは図９のサドル部材中の形状で異なったものを選択することもできる。本実施例の場合、サドル部材１１０は、図２に断面形状を示すように、逆Ｖ字型の部材から構成され、これを接触部１０２内に配置している。このサドル部材１１０は、接触部１０２内を水平方向に貫通するように設置され、逆Ｖ字型に形成された上部で、下方に流動する吸着材Ｂの透過を阻止して、これを側方に押しやり、内部にガス流通路１１１を形成する。
この際に、サドル部材１１０の下方が開放されているので、この下方部分には、吸着材Ｂが左右方向から安息角状態で堆積するので、ガス流通路１１１は、本実施例の場合には、図２に示すように、概略菱形断面になる。【００４７】
本実施例の場合には、このガス通過路１１１が、排ガス供給路１０８および排ガス排出路１０９となっており、複数のガス供給路１０８は、同じ水平面上において、所定の等間隔となるように配列され、複数の排ガス排出路１０９も、同じ水平面上において、所定の等間隔になるように配列されている。【００４８】
また、本実施例の場合、排ガス供給路１０８と排ガス排出路１０９は、吸着塔１００の垂直方向で、上下方向に所定の間隔を隔てて複数段に配設され、かつ、上下方向に隣接するガス供給路１０８とガス排出路１０９とを千鳥状に配列している。【００４９】
また、本実施例の場合には、１つの排ガス供給路１０８に対して、上下方向に所定の間隔を隔てて、一対の排ガス排出路１０９が配置されている。このような構成の吸着塔１００に排ガスＡを導入する。排ガスＡは、入口フード部１０６を通って、各排ガス供給路１０８に流れ込み、接触部１０２内で吸着材Ｂと接触しながら移動する。【００５０】
この際の排ガスＡの移動方向は、サドル部材１１０により直接上方に移動することが阻止されているので、これを迂回するようにして、サドル部材１１０の側方を通って、上方に向けて移動するとともに、サドル部材１１０の下方開放を介して、下方に向けて移動する。【００５１】
このような排ガスＡの移動に対して、接触部１０２内にでは、吸着材Ｂが常時下方に向けて流動しているので、その結果、ガス供給路１０８の上方側で、吸着材Ｂの流動方向とこれと接触する排ガスＡの移動方向とが対向となる対向流領域が形成されている。また、排ガス供給路１０８の下方側では、吸着材Ｂの流動方向とこれと接触する排ガスＡの移動方向とが並行となる並行流領域が形成されている。【００５２】
このように構成した吸着塔１００によれば、排ガスＡは、下方向に流動する吸着材Ｂに対して、対向する方向か、並行する方向に流れることになり、この結果、図３に示すように、図１４に示した従来例と同様に、排ガスの流れる方向に沿って、有害物質を同一平面内で均一に担持させることが可能になり、排ガス中の有害物質を吸着材に最大限有効に吸着させて、吸着材の使用量を最小限に止め、かつ、吸着塔の容積を最小限に止めることができる。【００５３】
また、このような機能を有する排ガス供給路１０８と排ガス排出路１０９は、接触部１０２内を水平方向に貫通するように設置して、上部で吸着材Ｂの透過を阻止しこれを側方に押しやり、内部にガス流通路１１１を形成するサドル部材１１０により得られるので、全体構造の複雑化を招くことがない。【００５４】
さらに、排ガス供給路１０８と排ガス排出路１０９は、接触部１０２内を水平方向に貫通するように設置して、上部で吸着材Ｂの透過を阻止し側方に押しやり、内部にガス流通路１１１を形成するサドル部材１１０により得られ、供給路１０８と排出路１０９の実質的な構成が同一になっているので、例えば、従来例では、入口ルーバと出口ルーバで目開きの異なるルーバを用いる場合のように排ガスの流れ方向を逆転することが不可能であったのに対して、本実施例では、吸着材Ｂ中を通過する排ガスＡの流れ方向を逆転させても、目詰まりや吸着材Ｂの漏出を招くことがない。【００５５】
なお、本実施例の場合、吸着塔１００においては、排ガス供給路１０８と排ガス排出路１０９の間隔を、吸着塔１００の上部と下部で異なる間隔で設置することができる。すなわち、吸着材Ｂがフレッシュに近い吸着塔１００の上部では、排ガス供給路１０８と排ガス排出路１０９の間隔を小さくし、逆に有害物質の担持量が増加する吸着塔下部では、この間隔を大きくする。【００５６】
間隔を小さくした吸着塔上部では、間隔が大きい吸着塔下部よりも、排ガス供給路１０８と排ガス排出路１０９と間の圧力損失が小さくなるため、フレッシュに近い吸着塔上部では、多くの排ガスを処理し、有害物質の担持量が増加した吸着塔下部では処理する排ガス量を下げることが可能になる。【００５７】
排ガス供給路１０８と排ガス排出路１０９の上下方向の間隔を等間隔とした場合、吸着材Ｂがフレッシュに近い吸着塔上部では、吸着に寄与しない吸着材Ｂのゾーンが生ずる。この吸着に寄与しないゾーンを削減しても吸着塔の性能を低下させること無く、この結果、吸着塔１００の高さを小さくすることが可能になる。【００５８】
一方、吸着塔１００は、メンテナンス等の目的で内部に人が入らなければならないことがある。このような場合に、吸着塔上部において、排ガス供給路１０８と排ガス排出路１０９の間隔をあまり小さくすることはできない。また、一般に排ガスＡ中には、粉塵が含まれており、排ガスＡが吸着材層を通過する間に粉塵は捕獲される。【００５９】
吸着塔上部では、捕獲された粉塵量は、まだ少ないが、吸着塔下部では、捕獲された粉塵量が増加しているために、吸着塔下部の吸着材層の圧損が上部の圧損に比べて高くなり、排ガスの通過量は減少する傾向がある。本実施例の吸着塔１００では、このような要請に対応することができる。【００６０】
図４は、本発明に係る吸着塔の第２実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分に同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下のその特徴点についてのみ詳述する。【００６１】
これらの図に示した吸着塔１００ａは、供給口１０１ａと、吸着材Ｂを下方に移動させながら供給される排ガスＡと接触させる接触部１０２ａと、塔底側に配置され接触部１０２ａで排ガスＡを吸着した吸着材Ｂの切り出し部１０３ａおよび吸着材Ｂの排出口１０４ａとを有し、接触部１０２ａに処理対象排ガスＡを送り込む排ガス入口フード部１０６ａと、接触部１０２ａから処理済の排ガスを取り出す排ガス出口フード部１０７ａとを備えている。【００６２】
接触部１０２ａ内には、上下方向に所定の間隔を隔てて段状に配置された複数の排ガス供給路１０８ａと、複数の排ガス排出路１０９ａとが設けられている。排ガス供給路１０８ａは、一端側が排ガス入口フード部１０６ａに連通し、他端側が接触部１０２ａ内を水平方向に延設されて、端部が排ガス出口フード部１０７ａに対して閉止されている、排ガス排出路１０９ａは、一端側が排ガス出口フード部１０７ａに連通し、他端側が接触部１０２ａ内を水平方向に延設されて、端部が排ガス入口フード部１０６ａに対して閉止されている。本実施例の場合、排ガス出口フード部１０７ａは、排ガス入口フード部１０６ａと同じ側に配置されている。【００６３】
各供給路１０８ａおよび排出路１０９ａは、実質的に同一構成のサドル部材１１０ａを配設することにより形成されていて、本実施例の場合、サドル部材１１０ａは、図４（ｃ）に断面形状を示すように、下方が開放された家型部材を、接触部１０２ａ内に配置している。サドル部材１１０ａは、接触部１０２ａ内を水平方向に貫通するように設置され、家型の屋根部（上部）で、下方に流動する吸着材Ｂの透過を阻止して側方に押しやり、内部にガス流通路１１１ａを形成する。サドル部材１１０ａは、上記実施例と同様に、下方が開放されているので、この下方部分には、吸着材Ｂが左右方向から安息角状態で堆積するので、ガス流通路１１１ａは、本実施例の場合には、図４（ｃ）に示した断面形状になる。【００６４】
また、本実施例の場合には、排ガス供給路１０８ａと排出路１０９ａは、上下方向で交互になるように複数段状に配置され、かつ、上下に隣接する個所で千鳥状に配置されている。さらに、接触部１０２ａ内には、中間仕切り板１１２ａが設けられている。
中間仕切り板１１２ａは、排ガス供給路１０８ａ及び排ガス排出路１０９ａの貫通部で開口しており、排ガスの流通を妨げることなく、長尺になった排ガス供給路１０８ａ及び排ガス排出路１０９ａを中間で支えることができる。中間仕切り板１１２ａを、排ガス供給路１０８ａ及び排ガス排出路１０９ａの貫通部で閉止した場合には、図示しない排ガス入口フード部１０６ａ’と、接触部１０２ａから処理済の排ガスを取り出す図示しない排ガス出口フード部１０７ａ’を１０６ａ及び１０７ａの反対側に設けることにより、長尺になった排ガス供給路１０８ａ及び排ガス排出路１０９ａを中間で支えることができるとともに、排ガスの供給と排出を両側から行うことにより、排ガス供給路１０８ａ内及び排ガス排出路１０９ａ内を流れる排ガスの流速を低減することが可能になる。【００６５】
このように構成した吸着塔１００ａでも上記実施例と同等の作用効果が得られるとともに、フード部１０６ａ，１０７ａを同じ方向に配置しているので、コンパクト化が図れる。また、供給路１０８ａと排出路１０９ａを千鳥状に配列しているので、排ガスＡと吸着材Ｂとの接触状態が均等化され、有害物質を効率的に吸着することができる。【００６６】
図５は、本発明に係る吸着塔の第３実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分に同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下のその特徴点についてのみ詳述する。【００６７】
この図に示した吸着塔１００ｂは、供給口１０１ｂと、吸着材Ｂを下方に移動させながら供給される排ガスＡと接触させる接触部１０２ｂと、塔底側に配置され接触部１０２ｂで排ガスＡを吸着した吸着材Ｂの切り出し部１０３ｂおよび吸着材Ｂの排出口１０４ｂとを有し、接触部１０２ｂに処理対象排ガスＡを送り込む排ガス入口フード部１０６ｂと、接触部１０２ｂから処理済の排ガスを取り出す排ガス出口フード部１０７ｂとを備えている。【００６８】
接触部１０２ｂ内には、上下方向に所定の間隔を隔てて段状に配置された複数の排ガス供給路１０８ｂと、複数の排ガス排出路１０９ｂとが設けられている。排ガス供給路１０８ｂは、一端側が排ガス入口フード部１０６ｂに連通し、他端側が接触部１０２ｂ内を水平方向に延設されて、端部が排ガス出口フード部１０７ｂに対して閉止されている、排ガス排出路１０９ｂは、一端側が排ガス出口フード部１０７ｂに連通し、他端側が接触部１０２ｂ内を水平方向に延設されて、端部が排ガス入口フード部１０６ｂに対して閉止されている。【００６９】
各供給路１０８ｂおよび排出路１０９ｂは、実質的に同一構成のサドル部材１１０ｂを配設することにより形成されていて、本実施例の場合、サドル部材１１０ｂは、図５（ｃ）に断面形状を示すように、逆Ｖ字型の部材を、接触部１０２ｂ内に配置している。【００７０】
サドル部材１１０ｂは、接触部１０２ｂ内を水平方向に貫通するように設置され、逆Ｖ字型の上部で、下方に流動する吸着材Ｂの透過を阻止して側方に押しやり、内部にガス流通路１１１ｂを形成する。サドル部材１１０ｂは、本実施例の場合、上下方向に隣接するもの同士が同一軸線上に位置するように配置されている。【００７１】
サドル部材１１０ｂは、上記実施例と同様に、下方が開放されているので、この下方部分には、吸着材Ｂが左右方向から安息角状態で堆積するので、ガス流通路１１１ｂは、本実施例の場合には、図５（ｃ）に示した断面形状になる。このように構成した吸着塔１００ｂでも上記第１実施例と同等の作用効果が得られる。【００７２】
図６は、本発明に係る吸着塔の第４実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分に同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下のその特徴点についてのみ詳述する。【００７３】
この図に示した実施例では、図４に示した第２実施例に付加要件を加えたものであり、排ガス供給路１０８ｃには、これが排ガス供給フード部１０６ｃと連通する部分に、通過するガス量を調節する調整板１１３ｃを移動自在に配置している。調整板１１３ｃには、排ガス供給路１０８ｃの断面形状と同じ形状の貫通孔１１４ｃが、供給路１０８ｃのピッチと同じ状態で複数形成されていて、この貫通孔１１４ｃで排ガス供給路１０８ｃを塞ぐ部分を変えることで、通過するガス量を調整する。【００７４】
なお、調整板１１３ｃは、排ガス供給路１０８ｃに変えて、排ガス排出路１０９ｃに適用することもできるし、これらの双方に設置することもできる。【００７５】
図１１および図１２に示した従来例では、吸着材層カートリッジのガス流入面積が大きいため、カートリッジの上部と下部で排ガス流量を調節する調節板を取り付けるのは困難であったが、本発明の場合には容易に取付けることができる。【００７６】
図７は、本発明に係る吸着塔の第５実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分に同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下のその特徴点についてのみ詳述する。【００７７】
この実施例の吸着塔１００ｄは、図７（Ａ）に示すように、供給口１０１ｄと、吸着材Ｂを下方に移動させながら供給される排ガスＡと接触させる接触部１０２ｄと、塔底側に配置され接触部１０２ｄで排ガスＡを吸着した吸着材Ｂの切り出し部１０３ｄおよび吸着材Ｂの排出口１０４ｄを有し、接触部１０２ｄに処理対象排ガスＡを送り込む排ガス入口フード部１０６ｄと、接触部１０２ｄから処理済の排ガスを取り出す排ガス出口フード部１０７ｄとを備えている。【００７８】
排ガス入口フード部１０６ｄと排ガス出口フード部１０７ｄには、一対ずつの切り替えバルブ１１５ｄがそれぞれ接続されている。切り替えバルブ１１５ｄは、定常状態では、図７（Ａ）に示すように、白色側が開放され、黒色側が閉塞されていて、排ガスＡは、入口フード部１０６ｄ側に供給される。【００７９】
一方、切り替えバルブ１１５ｄを操作して、白色側を閉塞して、黒色側が開放すると、排ガスＡは、図７（Ｂ）に示すように、排ガス出口フード部１０７ｄ側に供給される。【００８０】
このような切り替え操作は、以下のような場合に有効になる。すなわち、排ガスＡ中には、付着性の強い物質が含まれていることがあり、例えばＳＯ２又はＳＯ３を含む排ガス中にＮＨ３を注入して処理しているが、この場合、両者が反応して生成した硫安や酸性硫安は、吸着塔の入口ルーバに付着して、排ガスの流入を妨げることがある。【００８１】
このような場合に、排ガスＡの流れを逆転して、出口ルーバ側から入口ルーバ側に向かって排ガスを流せるように切替が可能であれば、入口ルーバ側の付着物を昇華させて除去し、排ガスの流れを回復することが可能である。【００８２】
ところが、図１１および図１２に示した従来例では、出口ルーバに目開きの小さい多孔板等が使用されているため、排ガスの流れを逆転させると、出口ルーバ側も閉塞することとなり、このような操作が行えなかった。【００８３】
本発明の吸着塔では、排ガス入口サドルと排ガス出口サドルを上下方向に交互に配置すること、及び排ガス入口サドルと排ガス出口サドルを同様の形状にしているので、自由に吸着材中の排ガスの流れ方向を逆転させても問題が生じない。【００８４】
排ガスの流れ方向を逆転させる方法としては、図７に示した方法以外に、図６に示した移動可能なスリット付き調節板１１３ｃを、排ガス入口サドル１０６の両端部及び排ガス出口サドル１０７の両端部に設置することにより、それらを開閉することにより可能になる。また、吸着塔に接続される排ガス入口ダクト、及び排ガス出口ダクト、及び排ガス入口ダクトと排ガス出口ダクトの接続ダクトに、それぞれ切替手段を設置することによっても可能である。【００８５】
排ガスの流れ方向を逆転させると、排ガス入口サドルには吸着材で処理された後の排ガスが流入するため、排ガス入口サドルの付着物は徐々に昇華され、除去される。【００８６】
図８は、本発明に係る吸着塔で採用することができるサドル部材の変形例を示している。これらの図に示したサドル部材１１０ｅ〜ｋは、上部で吸着材Ｂの透過を阻止し、これを側方に押しやることで、内部にガス流通路を形成することができればよい。【００８７】
上記実施例で示した形状以外に、下部に開放部を有する四角形１１０ｅ、五角形、半円形１１０ｆ、半楕円１１０ｇ等とすることができる。特に、四角形状１１０ｅの場合には、上部に吸着材Ｂが堆積して、吸着材の流動に伴うサドル部材の摩耗が少なくなるという利点もある。【００８８】
また、三角形、四角形、五角形、半円形、半楕円形等の側面部又は全面に、細孔１１０ｈ〜ｋを開けておくことができる。更に、サドルを細かいルーバ状の構造で形成することもできる。これによって、排ガスＡが吸着材層中に流出する際、または、排ガスＡが内部に流入する際の、圧力損失を低減することが可能になる。前記細孔の大きさやルーバの目開きは、吸着材粒子がその細孔を通ってサドル内に流入しないサイズとする。【００８９】
図９は、本発明に係る吸着塔で採用することができるサドル部材の変形例を示している。これらの図に示したサドル部材１１０ｌ〜ｎは、上部で吸着材Ｂの透過を阻止し、これを側方に押しやることで、内部にガス流通路を形成することができればよいので、外部に対して閉塞された断面形状になっている。サドル部材１１０ｌは、円形断面で、下方に細孔が設けられている、サドル部材１１０ｍは、楕円系断面で、上下端に細孔が設けられている。サドル部材１１０ｎは、逆Ｖ字型と円弧を組合わせた形状になっている。【００９０】
なお、本発明の吸着塔では、吸着材層を通過してきた排ガスが排ガス排出路に流れ込む際には、吸着材粒子は、浮き上がる方向の力を受ける。この時、粉化した小粒径の吸着材や吸着材中に捕獲された排ガス中の粉塵が、排出路中を流れる排ガスに同伴されることがある。【００９１】
本発明の吸着塔では、この同伴現象を低減するために、排ガス排出路の内部で、排ガスが流れる断面積を、排ガス供給路の内部を排ガスが流れる断面積より大きくすることにより、排ガス排出路中のガス流速を下げ、粉塵等の同伴を低減することが可能となるので、このような構成にすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係る吸着塔は、構成の複雑化を回避しつつ、排ガス中の有害物質が吸着材に最大限有効に吸着（担持）可能になるので、乾式排ガス処理装置において有効に活用することができる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年1月17日(2012.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔頂側に設けられる粒状吸着材の供給口と、前記吸着材を下方に移動させながら供給される排ガスと接触させる接触部と、塔底側に配置され前記接触部で排ガスを吸着した吸着材の切り出し部、および、前記吸着材の排出口とを有し、前記接触部に処理対象排ガスを送り込む排ガス入口フード部と、前記接触部から処理済の排ガスを取り出す排ガス出口フード部とを備え、排ガス中の有害成分を粒状の吸着材で吸着除去する乾式排ガス処理装置に用いる吸着塔において、
一端側が前記排ガス入口フード部に連通し、他端側が前記接触部内を水平方向に延設されて、端部が前記排ガス出口フード部に対して閉止される複数の排ガス供給路と、
一端側が前記排ガス出口フード部に連通し、他端側が前記接触部内を水平方向に延設されて、端部が前記排ガス入口フード部に対して閉止される複数の排ガス排出路とを有し、
上部で前記吸着材の透過を阻止して側方に押しやり、内部にガス流通路を形成するサドル部材を前記接触部内で水平方向に貫通するように設置して、当該ガス通過路を前記排ガス供給路および排ガス排出路とし、
前記複数の排ガス供給路と前記複数の排ガス排出路は、上下方向に所定の間隔を隔てた水平面上に所定の間隔を隔てて配置される吸着塔であって、
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路との間隔を、吸着塔の上部側で小さくするとともに、吸着塔の下部側で大きくすることを特徴とする吸着塔。
【請求項２】
前記排ガス排出路は、前記排ガス供給路の上下方向に間隔をあけて一対配設され、前記ガス供給路の上方側で、前記吸着材の流動方向とこれと接触する排ガスの移動方向とが対向する対向流領域と、前記排ガス供給路の下方側で、前記吸着材の流動方向とこれと接触する排ガスの移動方向とが並行する並行流領域とを設けることを特徴とする請求項１記載の吸着塔。
【請求項３】
前記排ガス供給路および排ガス排出路は、それぞれ同一水平面内で、水平方向に所定の間隔を隔てて相互に隣接するように複数配設することを特徴とする請求項１または２記載の吸着塔。
【請求項４】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、前記吸着塔の垂直方向で、上下方向に所定の間隔を隔てて複数段に配設し、かつ、上下方向に隣接する前記ガス供給路と前記ガス排出路とを千鳥状に配列することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の吸着塔。
【請求項５】
前記対向流領域と前記並行流領域は、段状に配列した際に、吸着寄与ゾーンの容積の大きさを変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の吸着塔。
【請求項６】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、これらが前記排ガス供給フード部または前記排ガス排出フード部と連適する部分のいずれか一方、もしくは双方に、通過するガス量を調節する調整板を移動自在に配置することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の吸着塔。
【請求項７】
前記排ガス供給路と前記排ガス排出路は、外部に配置される切り替えバルブの切り替え操作により、前記排ガスが前記排ガス供給路から前記排ガス排出路に透過する定常状態と、前記排ガスが前記排ガス排出路から前記排ガス供給路に透過する逆流状態とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の吸着塔。
【請求項８】
前記サドル部材は、上部に前記排ガスの透過が可能な貫通孔を設けることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の吸着塔。
【請求項９】
前記サドル部材は、側部に前記排ガスの透過が可能で、かつ、前記吸着材の透過を阻止するルーバを設けることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の吸着塔。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
上記目的を達成するため、本発明は、塔頂側に設けられる粒状吸着材の供給口と、前記吸着材を下方に移動させながら供給される排ガスと接触させる接触部と、塔底側に配置され前記接触部で排ガスを吸着した吸着材の切り出し部、および、前記吸着材の排出口とを有し、前記接触部に処理対象排ガスを送り込む排ガス入口フード部と、前記接触部から処理済の排ガスを取り出す排ガス出口フード部とを備え、排ガス中の有害成分を粒状の吸着材で吸着除去する乾式排ガス処理装置に用いる吸着塔において、一端側が前記排ガス入口フード部に連通し、他端側が前記接触部内を水平方向に延設されて、端部が前記排ガス出口フード部に対して閉止される複数の排ガス供給路と、一端側が前記排ガス出口フード部に連通し、他端側が前記接触部内を水平方向に延設されて、端部が前記排ガス入口フード部に対して閉止される複数の排ガス排出路とを有し、上部で前記吸着材の透過を阻止して側方に押しやり、内部にガス流通路を形成するサドル部材を前記接触部内で水平方向に貫通するように設置して、当該ガス通過路を前記排ガス供給路および排ガス排出路とし、前記複数の排ガス供給路と前記複数の排ガス排出路は、上下方向に所定の間隔を隔てた水平面上に所定の間隔を隔てて配置される吸着塔であって、前記排ガス供給路と前記排ガス排出路との間隔を、吸着塔の上部側で小さくするとともに、吸着塔の下部側で大きくするようにした。
【国際調査報告】
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