(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスを処理する排ガス処理装置であって、
導入された前記排ガスが旋回しながら上昇する反応塔と、
前記反応塔の内部において高さ方向に設けられ、前記排ガスを処理する液体が供給される幹管と、
前記幹管から供給される前記液体を前記排ガスの旋回方向に沿って噴射する複数の噴射部と
を備え、
前記排ガスが導入される底部側から前記排ガスが排出される上部側における前記反応塔の高さ方向において、前記複数の噴射部は異なる位置に設けられ、
前記上部側の噴射部から噴射される液体の流量は、前記底部側の噴射部から噴射される液体の流量よりも少なく、かつ
前記噴射部から噴射される液体の粒径は、前記底部側から前記上部側の順に小さくなる
排ガス処理装置。
【請求項２】
前記複数の噴射部が噴射する前記液体の流量は、前記底部側から前記上部側の順に少なくなる
請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記上部側の噴射部において前記液体を噴射する開口の面積は、前記底部側の噴射部において前記液体を噴射する開口の面積よりも小さい
請求項１または２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記複数の噴射部の前記液体を噴射する開口の面積は、前記底部側から前記上部側の順に小さくなる
請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
前記上部側の前記幹管の断面積は、前記底部側の前記幹管の断面積よりも小さい
請求項１から４のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
前記複数の噴射部を、前記高さ方向に応じて複数のグループに分割し、
前記複数のグループは、
前記反応塔の前記底部側における底部グループと、
前記反応塔の前記上部側における上部グループと、
前記底部グループと前記上部グループとの間の中部グループと
を少なくとも含み、
前記複数の噴射部が噴射する前記液体の流量は、前記底部グループから前記上部グループの順に少なくなる
請求項１から５のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
前記複数の噴射部の前記液体を噴射する開口の面積は、前記底部グループから前記上部グループの順に小さくなる
請求項６に記載の排ガス処理装置。
【請求項８】
前記底部グループにおける噴射部の開口の面積と前記中部グループにおける噴射部の開口の面積との差は、前記中部グループにおける噴射部の開口の面積と前記上部グループにおける噴射部の開口の面積との差よりも大きい
請求項６または７に記載の排ガス処理装置。
【請求項９】
前記幹管に供給する前記液体の流量を制御する制御部をさらに備える
請求項６から８のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記グループ毎に噴射部から噴射される液体の流量を制御する
請求項９に記載の排ガス処理装置。
【請求項１１】
前記排ガス処理装置は、動力装置が排出した排ガスを処理し、
前記制御部は、前記動力装置の負荷に応じて前記グループを選択して動作させる
請求項１０に記載の排ガス処理装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記排ガスを処理する際に常に前記上部グループの噴射部を動作させる
請求項１０または１１に記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理装置に関する。
【０００２】
従来、内部で海水等の吸収液を噴出している円筒状の吸収塔の底部から上部に排ガスを通過させて、排ガス中の有害成分を除去する排ガス処理装置が知られている（特許文献参照）。吸収塔の内部では、排ガスを螺旋状に旋回させながら上部に移動させることで、排ガスが海水等の吸収液と接触する距離を長くしている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開平０６−１９０２４０号公報
［特許文献２］  特開平０８−２８１０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
排ガスの有害成分の一つである亜硫酸ガス（ＳＯ２）は、吸収塔の底部から上部にかけて吸収液と一次反応して徐々にガス中から除去される。それゆえ、有害成分の濃度は上部の方が底部よりも低い。ここで、吸収塔の底部および上部において同一口径のノズルにより一定流量の吸収液が噴射される場合、吸収塔の上部では亜硫酸ガスの吸収に寄与しない余分な吸収液が噴射されることとなる。吸収液を供給するポンプを動かすために必要な電力は、噴射される吸収液の流量に応じて増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、排ガスを処理する排ガス処理装置であって、排ガスが導入される反応塔と、反応塔の内部において高さ方向に設けられ、排ガスを処理する液体が供給される幹管と、幹管から供給される液体を噴射する複数の噴射部とを備え、排ガスが導入される底部側から排ガスが排出される上部側における反応塔の高さ方向において、複数の噴射部は異なる位置に設けられ、上部側の噴射部から噴射される液体の流量は、底部側の噴射部から噴射される液体の流量よりも少ない排ガス処理装置を提供する。
【０００５】
複数の噴射部が噴射する液体の流量は、底部側から上部側の順に少なくなってよい。
【０００６】
上部側の噴射部において液体を噴射する開口の面積は、底部側の噴射部において液体を噴射する開口の面積よりも小さくてよい。
【０００７】
複数の噴射部の液体を噴射する開口の面積は、底部側から上部側の順に小さくなってよい。
【０００８】
上部側の噴射部が噴射する液体の粒径は、底部側の噴射部が噴射する液体の粒径よりも小さくてよい。
【０００９】
上部側の幹管の断面積は、底部側の前記幹管の断面積よりも小さくてよい。
【００１０】
複数の噴射部を、高さ方向に応じて複数のグループに分割してよい。複数のグループは、反応塔の底部側における底部グループと、反応塔の上部側における上部グループと、底部グループと上部グループとの間の中部グループとを少なくとも含んでよい。複数の噴射部が噴射する液体の流量は、底部グループから上部グループの順に少なくなってよい。
【００１１】
複数の噴射部の液体を噴射する開口の面積は、底部グループから上部グループの順に小さくなってよい。
【００１２】
底部グループにおける噴射部の開口の面積と中部グループにおける噴射部の開口の面積との差は、中部グループにおける噴射部の開口の面積と上部グループにおける噴射部の開口の面積との差よりも大きくてよい。
【００１３】
幹管に供給する液体の流量を制御する制御部をさらに備えてよい。
【００１４】
制御部は、グループ毎に噴射部から噴射される液体の流量を制御してよい。
【００１５】
排ガス処理装置は、動力装置が排出した排ガスを処理してよい。制御部は、動力装置の負荷に応じてグループを選択して動作させてよい。
【００１６】
制御部は、排ガスを処理する際に常に上部グループの噴射部を動作させてよい。
【００１７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施例の排ガス処理装置１００を示す図である。
【図２】排ガス処理装置１００の水平方向の断面図を示す図である。
【図３】（Ａ）は、上部グループ４６‐３におけるノズル４２の開口面４４を示す図である。（Ｂ）は、中部グループ４６‐２におけるノズル４２の開口面４４を示す図である。（Ｃ）は、底部グループ４６‐１におけるノズル４２の開口面４４を示す図である。
【図４】底部側１４および上部側１２における洗浄液の粒径を比較する模式図である。
【図５】反応塔１０の高さ方向における亜硫酸ガス濃度と海水の流量との関係を示す図である。
【図６】反応塔１０の高さ方向における亜硫酸ガス濃度と海水の流量との関係を示す比較例の図である。
【図７】第２実施例の排ガス処理装置１１０を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
図１は、第１実施例の排ガス処理装置１００を示す図である。排ガス処理装置１００は船舶のエンジン等である動力装置２０から排出される排ガスを処理する。具体的には、排ガス処理装置１００は、排ガスに含まれる亜硫酸ガス（ＳＯ２）等の有害物質を除去する。本例の排ガス処理装置１００は、反応塔１０、排ガス導入管２２、幹管３０、液体流量制御部５０および洗浄液供給ポンプ６０を備える。
【００２１】
排ガス導入管２２は、動力装置２０が排出した排ガスを反応塔１０に導入する。反応塔１０は、側面に開口２４を有する。排ガス導入管２２は、開口２４を介して反応塔１０の底部側１４に接続される。排ガス導入管２２は、導入する排ガスが反応塔１０の内部で螺旋状に旋回するように、反応塔１０に接続される。
【００２２】
本例においては、動力装置２０から反応塔１０へ、７０００（ｍ３／ｈ）（０℃，１ａｔｍ換算での流量）の排ガスが導入される。なお、本明細書においては、液体および排ガスの流量は共に（ｍ３／ｈ）である。特に、単位を明記していない場合においても、流量は（ｍ３／ｈ）である。
【００２３】
船舶のエンジンやボイラーにサイクロンスクラバを設置する場合、反応塔１０は機関室やデッキ内に設置できるようにする。例えば、反応塔１０の高さは７ｍ以下とする。好ましくは、反応塔１０の高さは５ｍ以下にする。反応塔１０の半径は０．３ｍから数ｍ程度であってよい。なお、本例の反応塔１０の直径は０．８ｍとした。
【００２４】
反応塔１０は、排ガスが導入される底部側１４から排ガスが排出される上部側１２における反応塔１０の高さ方向に延伸する内部空間を有する。高さ方向は、例えば地面または水面と垂直な方向である。本明細書において、高さ方向はｚ方向とする。また、ｚ方向に垂直な水平面は、互いに垂直なｘ方向およびｙ方向からなるｘ‐ｙ面により規定する。
【００２５】
反応塔１０の内部空間には、１つの幹管３０が設けられる。液体（洗浄液）と接する反応塔１０および幹管３０等の構造物は、海水またはアルカリ液に対して耐久性が要求される。例えば低コストの材質とする場合、液体と接する構造物の材料はＳＳ４００等の鉄材とする。液体と接する構造物の材料は、ネバール黄銅等の銅合金、アルミニウムブラス等のアルミニウム合金、キュープロニッケル等のニッケル合金、または、ＳＵＳ３１６Ｌ等のステンレスとしてもよい。
【００２６】
幹管３０は、反応塔１０の内部においてｚ方向に延伸して設けられる。幹管３０には、排ガスを処理する洗浄液が洗浄液供給ポンプ６０から供給される。幹管３０は、洗浄液をｚ方向に搬送する空間を提供する。洗浄液は、例えば海水である。液体は、苛性ソーダ溶液などのアルカリ液であってもよい。
【００２７】
幹管３０は、外側側面に複数の枝管４０を有する。複数の枝管４０は、幹管３０の外側側面から、反応塔１０の内側側面１６に向けて延伸して設けられる。枝管４０は、例えばｘ‐ｙ平面内において延伸して設けられる。それぞれの枝管４０は、反応塔１０の内側側面１６の近傍まで延伸してよい。枝管４０の先端と反応塔１０の内側側面１６との間隔は、１ｃｍから数１０ｃｍ程度であってよい。
【００２８】
幹管３０は、複数の異なる高さ方向の位置において、一対の枝管４０をそれぞれ有する。枝管４０は予め定められたｚ方向の位置において、一対に設けられる。例えば、枝管４０‐２Ａおよび４０‐２Ｂは、同じｚ方向の位置における一対の枝管４０である。枝管４０‐２Ａおよび４０‐２Ｂよりもｚ方向の高い位置において、一対の枝管４０‐３Ａおよび４０‐３Ｂが設けられる。なお、図面の都合上、枝管４０‐３Ａは示されていない。
【００２９】
本例では、複数の一対の枝管４０‐ｎＡおよび４０‐ｎＢは、異なる高さ位置において、幹管３０を軸として９０度ずつずれて配置される。なお、ｎは２以上の任意の自然数である。なお、他の例においては、複数の一対の枝管４０は、異なる高さ位置において、幹管３０を軸として９０度よりも小さい角度ずれてそれぞれ配置されてもよい。９０度より小さい角度は、６０度から２０度の範囲の任意の角度であってよい。９０度よりも小さい角度とすることにより、反応塔１０内において吸収液をより密に噴射することができる。また、複数の一対の枝管４０は、異なる高さ位置において、幹管３０を軸として９０度よりも大きい角度ずれてそれぞれ配置されてもよい。９０度より大きい角度は、９０度から１２０度の範囲の任意の角度であってよい。
【００３０】
枝管４０は、幹管３０から供給される液体を噴射する噴射部としてのノズル４２を有する。例えば、枝管４０‐８Ａは１つのノズル４２‐８Ａを有し、枝管４０‐８Ｂは１つのノズル４２‐８Ｂを有する。ノズル４２は、枝管４０の延伸方向の端部である内側側面１６の側に設けられる。高さ方向において、複数のノズル４２は異なる位置に設けられる。例えば、枝管４０‐１Ａから４０‐１２Ａが異なる高さ方向の位置に設けられることに応じて、ノズル４２‐１Ａからノズル４２‐１２Ａも異なる高さ方向の位置に設けられる。
【００３１】
ノズル４２は開口面から洗浄液を噴射する。本例のノズル４２は、スプレーノズルである。ノズル４２は空円錐状に洗浄液を噴射してよい。ノズル４２の開口面を×にて模式的に示す。一対の枝管４０において、ノズル４２の向きは逆向きに設けられる。
【００３２】
複数の枝管４０および複数のノズル４２は、高さ方向に応じて複数のグループ４６に分割される。本例では、複数のグループ４６は、底部側１４における底部グループ４６‐１と、上部側１２における上部グループ４６‐３と、底部グループ４６‐１と上部グループ４６‐３との間の中部グループ４６‐２とを含む。本例の幹管３０はｚ方向長さが３ｍであり、底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２および上部グループ４６‐３のｚ方向長さはそれぞれ１ｍである。
【００３３】
本例において、底部グループ４６‐１は、ノズル４２‐１Ａおよび４２‐１Ｂからノズル４２‐４Ａおよび４２‐４Ｂを含む。中部グループ４６‐２は、ノズル４２‐５Ａおよび４２‐５Ｂからノズル４２‐８Ａおよび４２‐８Ｂを含む。また、上部グループ４６‐３は、ノズル４２‐９Ａおよび４２‐９Ｂからノズル４２‐１２Ａおよび４２‐１２Ｂを含む。本例では、各グループ４６には４対の枝管４０が設けられるとしたが、他の例では各グループ４６における枝管４０の数は４対より少なくても多くてもよい。
【００３４】
上述の様に、亜硫酸ガス（ＳＯ２）とアルカリ成分を含む水との反応は一次反応である。例えば、亜硫酸ガスと水酸化ナトリウムとの反応は、下記の化学式１で表すことができる。なお、アルカリ成分を含む水は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および炭酸水素ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）の少なくとも一方を添加した水であってよい。
［化１］
ＳＯ２＋Ｎａ＋＋ＯＨ−→Ｎａ＋ＨＳＯ３−
【００３５】
化学式１に示す様に亜硫酸ガスは亜硫酸イオン（ＨＳＯ３−）となる。亜硫酸イオンは、洗浄液に含まれて反応塔１０の底部側１４へ落下する。そして、亜硫酸イオンは排水として排水管１８を通り、反応塔１０から外部へ排出される。排水はｐＨ調整した上で、排ガス処理装置１００の外へ放出されてよく、外へ放出せずに洗浄液として再利用されてもよい。
【００３６】
化学式１に示す様に、亜硫酸ガスと洗浄液との反応は亜硫酸ガスの濃度に比例する一次反応であるので、亜硫酸ガスの濃度は反応塔１０の底部側１４から上部側１２にかけて薄くなる。
【００３７】
本例では、上部側１２のノズル４２から噴射される洗浄液の流量は、底部側１４のノズル４２から噴射される液体の流量よりも少なくする。つまり、底部グループ４６‐３、中部グループ４６‐２および上部グループ４６‐１の順に、ノズル４２が噴射する洗浄液の流量を少なくする。
【００３８】
具体的には、底部グループ４６‐１のノズル４２における洗浄液の流量は７２（ｍ３／ｈ）とする。また、中部グループ４６‐２のノズル４２における洗浄液の流量は１６（ｍ３／ｈ）とする。さらに、上部グループ４６‐３のノズル４２における洗浄液の流量は８（ｍ３／ｈ）とする。このように、底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２および上部グループ４６‐３における液体の流量は、およそ９：２：１としてよい。これは、洗浄液の噴出口であるノズル４２の開口を、底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２、上部グループ４６‐３の順に小さくすることにより実現することができる。なお、ノズル４２の開口の面積は同じで、底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２、上部グループ４６‐３の順にノズル４２の数を少なくしてもよい。つまり、底部側１４から上部側１２の順に噴射する液体の流量を少なくすることができればよい。また、底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２、上部グループ４６‐３の順に、ノズル４２の開口の面積を小さくしてよく、ノズル４２の開口の面積を小さくするとともにノズル４２の数を少なくしてもよい。
【００３９】
本例の排ガス処理装置１００は、吸収塔の底部側１４および上部側１２において同じ流量の吸収液が噴射される場合と比較して、亜硫酸ガスの吸収に寄与しない余分な洗浄水を噴射しないとすることができる。したがって、余分な吸収液を噴射しない分、洗浄液供給ポンプ６０を動かすために必要な電力を抑えることができる。加えて、本例の排ガス処理装置１００は、反応塔１０の底部側１４には洗浄液の流量を上部側１２よりも多くするので、底部側１４において亜硫酸ガスに対する洗浄液の不足を解消することができる。
【００４０】
幹管３０と洗浄液供給ポンプ６０との間には、バルブ３２が設けられる。液体流量制御部５０は、バルブ３２の開閉を制御することにより幹管３０へ供給される洗浄液の流量を制御する。本例のバルブ３２は電動のモーターバルブであるが、電磁弁であってもよい。なお、他の例においては液体流量制御部５０を設けなくてもよい。この場合、バルブ３２は手動により開閉可能なボールバルブまたはゲートバルブであってよい。
【００４１】
液体流量制御部５０は、バルブ３２を開閉することにより、底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２および上部グループ４６‐３の分割されたグループ４６毎にノズル４２から噴射される洗浄液の流量を制御することができる。
【００４２】
図２は、排ガス処理装置１００の水平方向の断面図を示す図である。図２では、最上部の枝管４０およびノズル４２のみを示す。ノズル４２‐１２Ａの開口面４４‐１２Ａは（−ｘ方向）を向いて、ノズル４２‐１１Ａの開口面４４‐１１Ａはｙ方向を向いて、ノズル４２‐１２Ｂの開口面４４‐１２Ｂはｘ方向を向いて、ノズル４２‐１１Ｂの開口面４４‐１１Ｂは（−ｙ方向）を向いてそれぞれ設けられる。本例の各ノズル４２は、開口面４４から空円錐状に洗浄液を噴射する。
【００４３】
図３において、（Ａ）は、上部グループ４６‐３におけるノズル４２の開口面４４を示す図である。（Ｂ）は、中部グループ４６‐２におけるノズル４２の開口面４４を示す図である。（Ｃ）は、底部グループ４６‐１におけるノズル４２の開口面４４を示す図である。
【００４４】
ノズル４２は開口面４４に設けられた開口４８から洗浄液を噴射する。上部側１２のノズル４２における開口４８の面積は、底部側１４のノズル４２における開口４８の面積よりも小さい。
【００４５】
本例のノズル４２の開口４８は、底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２、上部グループ４６‐３の順に小さい。具体的には、底部グループ４６‐１の開口４８の面積を１とすると、中部グループ４６‐２の開口４８の面積を１／２とし、上部グループ４６‐３の開口４８の面積を１／６とする。開口４８の面積が小さいほど、洗浄液の粒径は小さくなる。また、本例では、底部グループ４６‐１におけるノズル４２の開口４８の面積と中部グループ４６‐２におけるノズル４２の開口４８の面積との差は、中部グループ４６‐２におけるノズル４２の開口４８の面積と上部グループ４６‐３におけるノズル４２の開口４８の面積との差よりも大きいとする。
【００４６】
図４は、底部側１４および上部側１２における洗浄液の粒径を比較する模式図である。図４は粒径の違いを説明する便宜的な図面であり、厳密なスケールを規定するものではない。ただし、底部側１４と上部側１２とでは同一のスケールで図示されているものとする。洗浄液の粒子を円で示し、亜硫酸ガスには斜線を付して示す。
【００４７】
排ガス中の亜硫酸ガスは底部側１４から上部側１２にかけて徐々に除去される。それゆえ、亜硫酸ガスの濃度は、底部側１４よりも上部側１２が低い。本例では、上部側１２のノズル４２が噴射する洗浄液の粒径は、底部側１４のノズル４２が噴射する洗浄液の粒径よりも小さい。噴射される洗浄液の粒径が小さいほど、洗浄液の質量当たりの亜硫酸ガスとの接触面積は大きくなる。それゆえ、洗浄液の流量が少なくても、上部側１２ほど洗浄液の粒径を小さくすることにより、濃度が薄くなった上部側１２における亜硫酸ガスを効果的に除去することができる。
【００４８】
これに対して、底部側１４のノズル４２が噴射する洗浄液の粒径は、上部側１２のノズル４２が噴射する洗浄液の粒径よりも大きい。噴射される洗浄液の粒径が大きいほど、一粒当たりの洗浄液はより多くのアルカリ成分を含むので、化学式１の反応をより進めることができ、亜硫酸ガスの吸収量は大きくなる。それゆえ、底部側１４ほど洗浄液の粒径を大きくすることにより、濃度が濃い底部側１４における亜硫酸ガスを効果的に除去することができる。
【００４９】
図５は、反応塔１０の高さ方向における亜硫酸ガス濃度と海水の流量との関係を示す図である。本例では、洗浄液として海水を用いた。左側の縦軸は亜硫酸ガス濃度（ｐｐｍ）であり、右側の縦軸は反応塔１０の海水の流量（ｍ３／ｈ）である。横軸は、反応塔１０の高さ（ｍ）である。図５において、実線は亜硫酸ガス濃度（ｐｐｍ）を示し、点線は反応塔１０の海水の流量（ｍ３／ｈ）を示す。なお、反応塔１０の高さが０（ゼロ）の位置は、最も底部側１４に位置する枝管４０‐１の高さ方向の位置とする。
【００５０】
本例では、底部グループ４６‐１は、反応塔１０の高さ０．０〜１．０（ｍ）の位置に設けられる。中部グループ４６‐２は、反応塔１０の高さ１．０〜２．０（ｍ）の位置に設けられる。上部グループ４６‐３は、反応塔１０の高さ２．０〜３．０（ｍ）の位置に設けられる。上述の様に、ノズル４２が噴射する洗浄液の流量は、底部グループ４６‐１で７５（ｍ３／ｈ）、中部グループ４６‐２で１６（ｍ３／ｈ）、上部グループ４６‐３で８（ｍ３／ｈ）である。
【００５１】
本例では、反応塔１０の高さが０．０（ｍ）の位置において、亜硫酸ガスの濃度が８３０ｐｐｍであった。反応塔１０の高さが１．０（ｍ）、２．０（ｍ）および３．０（ｍ）の位置では、亜硫酸ガスの濃度はそれぞれ１３０（ｐｐｍ）、１２（ｐｐｍ）および１．５（ｐｐｍ）となった。このように、上部側１２ほど洗浄液の粒径を小さく、かつ、洗浄液の流量を少なくすることにより、底部側１４および上部側１２において亜硫酸ガスを効果的に除去することができた。
【００５２】
図６は、反応塔１０の高さ方向における亜硫酸ガス濃度と海水の流量との関係を示す比較例の図である。縦軸および横軸は図５と同じである。当該比較例においては、高さ方向において洗浄液の流量を変化させない。つまり、洗浄液は高さ方向において海水の流量は３３．３３（ｍ３／ｈ）で一定とした。また、全てのノズル４２の開口４８の面積は同一とすることにより、洗浄液の粒径を一定とした。
【００５３】
当該比較例では、反応塔１０の高さが０．０（ｍ）〜２．０（ｍ）の位置では、亜硫酸ガス濃度が図５の例よりも高いので、亜硫酸ガスに対してアルカリ成分の供給が不足していると言える。反応塔１０の高さが３．０（ｍ）の位置では、亜硫酸ガスの濃度は１４（ｐｐｍ）となった。このように、洗浄液の粒径および洗浄液の流量を一定にした場合には、底部側１４および上部側１２において亜硫酸ガスの除去率が図５の例よりも低下した。つまり、図５の例の方が、反応塔１０の上部側１２において亜硫酸ガスの吸収に寄与しない余分な洗浄液が少なく、かつ、反応塔１０の底部側１４において洗浄液の不足が解消されていると言うことができる。
【００５４】
図７は、第２実施例の排ガス処理装置１１０を示す図である。本例では、第１実施例の幹管３０に代えて、底部側１４の幹管３０‐１、中部側の幹管３０‐２および上部側１２の幹管３０‐３が設けられる。また、底部側１４の幹管３０‐１、中部側の幹管３０‐２および上部側１２の幹管３０‐３には、バルブ３２‐１、３２‐２および３２‐３がそれぞれ設けられる。
【００５５】
本例では、上部側１２の幹管３０‐３の断面積は、底部側１４の幹管３０‐１の断面積よりも小さい。また、上部側１２の幹管３０‐３の断面積は中部側の幹管３０‐２の断面積よりも小さく、中部側の幹管３０‐２の断面積は底部側１４の幹管３０‐１の断面積よりも小さい。本例において、幹管３０の断面積とは、底部側１４から上部側１２への方向（ｚ方向）に延在する幹管３０の径方向（ｘ‐ｙ平面）における断面積を意味する。本例においても、噴射部としてのノズル４２が噴射する液体の流量は、底部グループ４６‐１から上部グループ４６‐３の順に少なくすることができる。また、ノズル４２の開口４８の面積は、底部グループ４６‐１から上部グループ４６‐３の順に小さくしてよい。
【００５６】
また、本例の液体流量制御部５０は、グループ４６毎にノズル４２から噴射される洗浄液の流量を制御することができる。本例の液体流量制御部５０は、動力装置２０から負荷情報を受けて、動力装置２０の負荷に応じてグループ４６を選択して、各グループ４６のノズル４２を動作させる。つまり、本例の液体流量制御部５０は、排ガス流量の大小に応じて、各バルブ３２を独立に制御してよい。本例は、複数のバルブ３２を有し、かつ、複数のバルブ３２を独立に制御する点で、第２実施例と異なる。他の点は、第１実施例と同じであってよい。
【００５７】
本例の液体流量制御部５０は、排ガス流量の大小に応じて、（ａ）底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２および上部グループ４６‐３のノズル４２を共に動作させてよく、（ｂ）底部グループ４６‐１および上部グループ４６‐３のノズル４２を共に動作させてよく、（ｃ）中部グループ４６‐２および上部グループ４６‐３のノズル４２を共に動作させてもよい。
【００５８】
上部グループ４６‐３から噴射される洗浄液は、底部グループ４６‐１および中部グループ４６‐２の少なくとも一方において処理できなかった亜硫酸ガスの処理を補償するとしてよい。これを実現するべく、液体流量制御部５０は、上部グループ４６‐３のノズル４２は、排ガスを処理する際に常に動作させるとしてよい。
【００５９】
液体流量制御部５０は、バルブ３２の開閉を制御して、各幹管３０の流量を０％、５０％および１００％の範囲で制御してよい。なお、流量が０％であるとはバルブ３２が完全に閉じている状態での流量を意味し、流量が１００％であるとはバルブ３２が完全に開いている状態での流量を意味する。なお、第１実施例の様に、底部グループ４６‐１、中部グループ４６‐２および上部グループ４６‐３における幹管３０の流量の定格は、９：２：１としてよい。また、各幹管３０の流量は、任意の数値の範囲で制御してよい。
【００６０】
液体流量制御部５０は、各グループ４６における幹管３０の流量を底部側１４の幹管３０‐１：中部側の幹管３０‐２：上部側１２の幹管３０‐３＝９×（０％，５０％または１００％）：２×（０％，５０％または１００％）：１×（０％，５０％または１００％）の比率で制御することができる。これにより、第１の実施例と比較して、各ノズル４２の流量をより柔軟に制御することができる。また、各幹管３０の流量の比率は、任意の数値で制御してよい。
【００６１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６２】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６３】
１０・・反応塔、１２・・上部側、１４・・底部側、１６・・内側側面、１８・・排水管、２０・・動力装置、２２・・排ガス導入管、２４・・開口、３０・・幹管、３２・・バルブ、４０・・枝管、４２・・ノズル、４４・・開口面、４６・・グループ、４８・・開口、５０・・液体流量制御部、６０・・洗浄液供給ポンプ、１００・・排ガス処理装置、１１０・・排ガス処理装置
【要約】
【課題】反応塔の上部において亜硫酸ガスの吸収に寄与しない余分な吸収液を減らし、反応塔の下部において吸収液の不足を解消する。
【解決手段】排ガスを処理する排ガス処理装置であって、排ガスが導入される反応塔と、反応塔の内部に設けられ、排ガスを処理する液体が供給される幹管と、幹管から供給される液体を噴射する複数の噴射部とを備え、排ガスが導入される底部側から排ガスが排出される上部側における反応塔の高さ方向において、複数の噴射部は異なる位置に設けられ、上部側の噴射部から噴射される液体の流量は、底部側の噴射部から噴射される液体の流量よりも少ない排ガス処理装置を提供する。
【選択図】図１【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７】
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【図５】
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【図６】
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