(57)【要約】【課題】  脱硫性能を確保すると共に装置のコンパクト化及び低コスト化を図る。【解決手段】  処理塔２内において硫黄酸化物を含む排ガスＸに対して所定の硫黄除去液Ｙを噴霧することによって、排ガスＸ中の上記硫黄酸化物を除去する脱硫装置であって、上記排ガスＸを上記処理塔２内に導入するための排ガス導入口２１と、該排ガス導入口２１より上部に配置されかつ上記硫黄除去液Ｙを噴霧する複数のスプレノズル６と、上記処理塔２の側壁２３に沿う上記排ガスＸの吹き抜けを遮断する吹き抜け遮断板９とを備える。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理塔内において硫黄酸化物を含む排ガスに対して所定の硫黄除去液を噴霧することによって、排ガス中の前記硫黄酸化物を除去する脱硫装置であって、
前記排ガスを前記処理塔内に導入するための排ガス導入口と、
該排ガス導入口より上部に配置されかつ前記硫黄除去液を噴霧する複数のスプレノズルと、
前記処理塔の側壁に沿う前記排ガスの吹き抜けを遮断する吹き抜け遮断板と
を備えることを特徴とする脱硫装置。
【請求項２】
前記スプレノズルが複数段に配置され、前記吹き抜け遮断板が前記スプレノズルの各段に対して備えられていることを特徴とする請求項１記載の脱硫装置。
【請求項３】
前記吹き抜け遮断板は、前記スプレノズルのうち平面視で最端部に配置される前記スプレノズルから噴霧される前記硫黄除去液が直接噴霧される位置に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の脱硫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱硫装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、火力発電所等に設置される石炭焚きのボイラの排ガス中には、硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれている。この排ガス中に含まれる硫黄酸化物は、そのまま大気中に放出した場合には、酸性雨等の原因となるため、除去する必要がある。このため、火力発電所等には、ボイラの下流側に脱硫装置を設置して、排ガス中の硫黄酸化物を除去してから大気中に放出している。
【０００３】
この脱硫装置は、処理塔内において、排ガスに対して硫黄除去液を噴霧することによって、排ガス中から硫黄酸化物を除去する装置であり、硫黄除去液を噴霧するスプレノズルが処理塔内に多段に複数配置されている。
【特許文献１】特開２００３−１０３１３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９４５号公報
【特許文献３】特開２００１−１２０９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の脱硫装置では、上述のように、処理塔内に多段に複数配置されたスプレノズルから硫黄除去液を排ガスに対して噴霧することによって、排ガス中の硫黄酸化物を除去しているが、処理塔の側壁近傍には、複数のスプレノズルから硫黄除去液が噴霧されないため、処理塔の側壁近傍の液膜が薄くなるという現象が生じる。また、スプレノズルから噴霧された硫黄除去液が直接当たることによる側壁の磨耗を抑止するために、一般的には、スプレノズルは側壁から所定距離離して配置される。このため、処理塔の側壁近傍の液膜がより一層薄くなるという現象が生じる。
【０００５】
このように処理塔の側壁近傍の液膜が薄くなると、処理塔の側壁に沿う排ガスが、液膜の薄い部分を吹き抜け、排ガス中の脱硫が不十分となる場合がある。このため、従来の脱硫装置では、スプレノズルを何段（例えば１０段）にも亘って設置したり、スプレノズルに接続されるスプレヘッドの配置位置を各段ごとによって変化させることによって上述の問題に対応してきた。
【０００６】
しかしながら、近年の脱硫装置は、脱硫性能の維持と共に、コンパクト化及び低コスト化が望まれており、スプレノズルの数を減少させたり、設計を容易化したりすることが望まれている。このため、脱硫性能を低下させることなく、装置のコンパクト化及び低コスト化する技術が望まれている。
【０００７】
また、特開２００３−１０３１３９号公報、特開２００４−２４９４５号公報及び特開２００１−１２０９４８号公報には、従来の脱硫装置と比較してスプレノズルを減少させた形態の脱硫装置が記載されているが、このいずれを用いた場合であっても、処理塔の側壁に沿う排ガスが、液膜の薄い部分を吹き抜けることを十分に抑止することは困難である。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、脱硫性能を確保すると共に装置のコンパクト化及び低コスト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、処理塔内において硫黄酸化物を含む排ガスに対して所定の硫黄除去液を噴霧することによって、排ガス中の上記硫黄酸化物を除去する脱硫装置であって、上記排ガスを上記処理塔内に導入するための排ガス導入口と、該排ガス導入口より上部に配置されかつ上記硫黄除去液を噴霧する複数のスプレノズルと、上記処理塔の側壁に沿う上記排ガスの吹き抜けを遮断する吹き抜け遮断板とを備えるという構成を採用する。
【００１０】
第２の手段として、上記第１の手段において、上記スプレノズルが複数段に配置され、上記吹き抜け遮断板が上記スプレノズルの各段に対して備えられているという構成を採用する。
【００１１】
第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記吹き抜け遮断板は、上記スプレノズルのうち平面視で最端部に配置される上記スプレノズルから噴霧される上記硫黄除去液が直接噴霧される位置に配置されるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る脱硫装置よれば、処理塔の側壁に沿う排ガスの吹き抜けを遮断する吹き抜け遮断板を備えているため、処理塔の側壁に沿う排ガスの吹き抜けが吹き抜け遮断板によって、遮断されることによって、処理塔の中央部に寄せられる。このため、排ガスの脱硫効率を十分に確保することができる。また、本発明に係る脱硫装置によれば、排ガスの脱硫効率を十分に確保することができるため、スプレノズルの配置数を減少させることができ、装置をコンパクト化及び低コスト化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る脱硫装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材の認識を容易とするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態に係る脱硫装置１の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本第１実施形態に係る脱硫装置１は、吸収塔２（処理塔）と、排ガス導入路３と、排ガス排出路４とを備えて構成されている。
【００１５】
吸収塔２は、例えば、火力発電所の石炭焚きのボイラの下流側に配置されるものであり、略円筒形に形状設定された、その内部においてボイラから排出された排ガスＸに対して硫黄除去液Ｙを噴霧することによって、排ガスＸ中の硫黄酸化物を除去するものである。この吸収塔２の高さ方向の略中央部には、排ガスＸを吸収塔２内に導入するための排ガス導入口２１が形成されており、この排ガス導入口２１に、火力発電所のボイラ等と接続された排ガス導入路３が接続されている。また、吸収塔２の上部には、排ガスＸを吸収塔２の外部に排出するための排ガス排出口２２が形成されており、この排ガス排出口２２と排ガス排出路４が接続されている。そして、この排ガス排出路４の内部には、排ガスＸ中に含まれる硫黄除去液Ｙを排ガスＸ中から捕集除去するミストエレミネータ５が設置されている。
【００１６】
吸収塔２内部の上部には、硫黄除去液Ｙを噴霧するスプレノズル６が複数配置されている。このスプレノズル６は、複数段（本第１実施形態においては、３段）に亘って配置されており、さらに各段において複数配置されている。これらのスプレノズル６は、当該スプレノズル６に対して硫黄除去液Ｙを供給するスプレヘッダ７と接続されている。そして、このスプレヘッダ７は吸収塔２の下部と接続されており、その途中部位にはポンプ８が設置されている。
【００１７】
また、本第１実施形態に係る脱硫装置１は、吸収塔２の内部に、吸収塔２の側壁２３に沿う排ガスＸの吹き抜けを遮断する吹き抜け遮断板９を備えている。この吹き抜け遮断板９は、図１に示すように、排ガス導入口２１よりも上方にかつスプレノズル６よりも下方に、吸収塔２の側壁２３に対して略垂直に配置されている。図２の平面図に示すように、吹き抜け遮断板９は、吸収塔２の一周に亘って配置されるように、リング状に形状設定されており、図３の部分拡大断面図に示すように、固定具１０によって、吸収塔２の側壁２３に固定されている。また、この吹き抜け遮断板９は、図３に示すように、平面視で最端部に配置されたスプレノズル６１から噴霧された硫黄除去液Ｙが直接噴霧される位置に配置されている。このように、吹き抜け遮断板９を硫黄除去液Ｙが直接噴霧される位置に配置することによって、硫黄除去液Ｙが吸収塔２の側壁２３に直接噴霧されることを抑止することができるため、側壁２３の磨耗及び腐食を抑止することが可能となる。なお、吹き抜け遮断板９に対して、硫黄除去液Ｙが直接噴霧されることとなるため、吹き抜け遮断板９は、硫黄除去液Ｙによって、磨耗及び腐食されることとなるが、吹き抜け遮断板９の交換等のメンテナンスは吸収塔２の側壁２３のメンテナンスと比較して容易に行うことができるため、脱硫装置１のメンテナンスを容易とすることができる。また、吹き抜け遮断板９の上部に位置する側壁２３には、硫黄除去液Ｙによる側壁２３の磨耗及び腐食を抑止するための保護膜１１が形成されており、この保護膜１１によって、側壁２３の磨耗及び腐食がさらに抑止される。
【００１８】
図１に戻り、上述のスプレヘッダ７が接続される吸収塔２の下部は、スプレノズル６から噴霧された硫黄除去液Ｙが貯留される貯留タンク２４として構成されている。すなわち、硫黄除去液Ｙは、ポンプ８の駆動によって、スプレヘッダ７を介して吸収塔２内を循環される。
【００１９】
また、吸収塔２の下部、すなわち貯留タンク２４には、貯留タンク２４内に貯留される硫黄除去液Ｙを攪拌するための攪拌装置１２が設置され、また、貯留タンク２４内に空気を供給するための空気供給管１３が接続されている。硫黄除去液Ｙは、炭酸カルシウムを含んでいる。そして、貯留タンク２４において、排ガスＸ中の硫黄酸化物を吸収した硫黄除去液Ｙが空気供給管１３を介して供給される空気と共に、攪拌装置１２によって攪拌されることによって、硫黄除去液Ｙが酸化され、硫酸カルシウム（石膏）が生成される。
【００２０】
なお、スプレヘッダ７の途中部位には、硫黄除去液Ｙの一部を外部に排出するための硫黄除去液排出管１４が接続されており、この硫黄除去液排出管１４を介して硫黄除去液Ｙの一部と共に貯留タンク２４において生成された硫酸カルシウムが排出される。
【００２１】
次に、このように構成された本第１実施形態に係る脱硫装置１の動作について説明する。
【００２２】
まず、貯留タンク２４に貯留された硫黄除去液Ｙは、ポンプ８の駆動によって、スプレヘッダ７を介して各スプレノズル６に供給される。そして、スプレノズル６に供給された硫黄除去液Ｙは、各スプレノズル６から下方に向けて放射状に噴霧される。ここで、図３に示すように、平面視で最端部に位置するスプレノズル６１から放射状に噴霧された硫黄除去液Ｙの側壁２３側は、他のスプレノズル６１から噴霧された硫黄除去液Ｙと重ならない。したがって、吸収塔２の側壁２３近傍の硫黄除去液Ｙの液膜が薄くなる。このため、仮に吸収塔２の側壁２３近傍を排ガスＸが吹きぬけた場合には、排ガスＸの硫黄酸化物の除去効率が低下する。
【００２３】
排ガス導入口３を介して吸収塔２内に導入された排ガスＸは、吸収塔２の高さ方向における略中央部から上方に向かって流れる。ここで、本第１実施形態に係る脱硫装置１は、吸収塔２の側壁２３に沿う排ガスＸの吹き抜けを遮断する吹き抜け遮断板９を備えている。このため、吸収塔２の側壁２３に沿って上昇しようとする排ガスＸの吹き抜けは、吹き抜け遮断板９に遮断されることによって、吸収塔２の中央部に寄せられ、硫黄除去液Ｙの液膜が薄くなる吸収塔２の側壁２３近傍を吹き抜けることを抑止された状態で上昇する。
【００２４】
そして、硫黄除去液Ｙの液膜が厚い箇所を通過することによって、排ガスＸ中の硫黄酸化物が硫黄除去液Ｙと接触して除去される。すなわち、本第１実施形態に係る脱硫装置１によれば、排ガスＸが硫黄除去液Ｙの液膜が薄くなる吸収塔２の側壁２３近傍を吹き抜けることを抑止することができるため、排ガスＸに含まれる硫黄酸化物の除去効率を向上させることができる。このように、本第１実施形態に係る脱硫装置１によれば、排ガスＸに含まれる硫黄酸化物の除去効率を向上させることができるため、従来の脱硫装置と同様の硫黄酸化物の除去効率を維持する場合には、スプレノズル６の設置段数を従来の脱硫装置よりも減少させることができる。このため、吸収塔２の高さを従来の脱硫装置の吸収塔の高さよりも低く（コンパクト化）することができ、例えば吸収塔２を支える基礎のコストダウンを図ることができる。したがって、本第１実施形態に係る脱硫装置１によれば、脱硫性能を確保すると共に装置のコンパクト化及び低コスト化を実現することができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る脱硫装置１は、排ガスＸ中に含まれる塵も、排ガスＸと硫黄除去液Ｙとが接触した際に、硫黄除去液Ｙによって吸着除去される。本第１実施形態に係る脱硫装置１によれば、排ガスＸが硫黄除去液Ｙの液膜の厚い箇所を通過するため、本第１実施形態に係る脱硫装置１は、排ガスＸ中に含まれる塵の脱塵性能を確保することも可能となる。
【００２６】
硫黄除去液Ｙと接触することによって硫黄酸化物を除去された排ガスＸは、細かい液滴状の硫黄除去液Ｙと共にさらに上昇し、排ガス排出路４を介して脱硫装置１の外部に排出される。ここで、排ガスＸが排ガス排出路４を通過する際に、細かい液滴状の硫黄除去液Ｙがミストエレミネータ５によって捕集除去され、排ガスＸのみが脱硫装置１の外部に排出される。
【００２７】
また、排ガスＸと接触することによって、硫黄酸化物を吸収し、下方に落下した硫黄除去液Ｙは、貯留タンク２４に貯留される。そして、この貯留タンク２４内に空気供給管１３を介して空気が供給され、さらに攪拌装置１２によって硫黄除去液Ｙが空気と共に攪拌されることによって、硫酸カルシウムが生成される。そして、硫酸カルシウム及び硫黄除去液Ｙは、ポンプ８の駆動によってスプレヘッダ７に流れ込み、硫黄除去液Ｙの一部及び硫酸カルシウムが硫黄除去液排出管１４を介して脱硫装置１の外部に排出され、残りの硫黄除去液Ｙが再びスプレノズル６に供給される。
【００２８】
なお、特開２００４−２４９４５号公報に開示された技術には、吸収塔内にリング形状の壁流下液分散板が記載されているが、この壁流下液分散板は、吸収塔の側壁を流れ落ちる硫黄除去液を分散して落下させるためのものであり、必ず、壁流下液分散板を硫黄除去液が通過するための孔を有している。このような孔が形成された壁流下液分散板は、本発明の吹き抜け遮断板９のように排ガスＸの吹き抜けを遮断する機能を有することができないため、特開２００４−２４９４５号公報に記載された壁流下液分散板と本発明の吹き抜け遮断板とは全く異なるものである。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、図４及び図５を参照して本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００３０】
図４は、本第２実施形態に係る脱硫装置３０の概略構成を示した断面図である。この図に示すように、本第２実施形態に係る脱硫装置３０は、スプレノズル６が２段に亘って配置されており、さらに、各スプレノズル６の斜め下方に吹き抜け遮断板９１，９２が設置されている。すなわち、本第２実施形態に係る脱硫装置３０は、吹き抜け遮断板９１，９２がスプレノズル６が配置される各段に対して備えられている。
【００３１】
このような構成を有する本第２実施形態に係る脱硫装置３０によれば、仮に、図５に示すように、下方に設置された吹き抜け遮断板９１の裏側に排ガスＸが回りこんだ場合であっても、反流遮断板９１の上方に配置された吹き抜け遮断板９２によって、吹き抜け遮断板９１の裏側に回りこんだ排ガスＸを吸収塔２の中央部に寄せることが可能となる。このため、より確実に排ガスＸを硫黄除去液Ｙの液膜の厚い箇所を通過させることができ、上記第１実施形態に示した脱硫装置１よりもさらに、脱硫性能を向上させることが可能となる。このため、上記第１実施形態よりも、スプレノズル６をさらに少なくした場合であっても従来の脱硫装置と同様の脱硫性能を維持することができ、さらに装置のコンパクト化及び低コスト化を実現することができる。
なお、本第２実施形態における吹き抜け遮断板９１，９２も、上記第１実施形態における吹き抜け遮断板９と同様に、平面視で最端部に位置するスプレノズル６から噴霧された硫黄除去液Ｙが直接噴射される位置に配置されている。
【００３２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る脱硫装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、吹き抜け遮断板９，９１，９２を吸収塔２の側壁２３に対して略垂直に配置した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、吹き抜け遮断板９，９１，９２を吸収塔２の側壁２３に対して傾斜して配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る脱硫装置１の概略構成を示した断面図である。
【図２】脱硫装置１が備える吹き抜け遮断板９の平面図である。
【図３】脱硫装置１が備える吹き抜け遮断板９近傍の部分拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る脱硫装置３０の概略構成を示した断面図である。
【図５】脱硫装置３０が備える吹き抜け遮断板９１，９２近傍の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１，３０……脱硫装置
２……吸収塔（処理塔）
２１……排ガス導入口
２３……側壁
６……スプレノズル
９，９１，９２……吹き抜け遮断板
Ｘ……排ガス
Ｙ……硫黄除去液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006116378.tif 000006
【図５】
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