(57)【要約】【課題】長いサイクルで安定的に稼働することができ、安全上のリスクが低く、初期投資費用及び運転費用が少ない脱硫吸収塔の提供。【解決手段】塔本体と、塔本体内に形成された塔チャンバーとを備え、塔本体が、排ガスを案内するための下側排ガス入口及び上側排ガス出口と、脱硫吸収液を案内するための上側循環液入口及び下側循環液出口と、プロセス水を補充するためのプロセス水入口とを備え、塔本体が、排ガスと脱硫吸収液とを接触させるように設計され、塔チャンバーを規定し、厚さ１．０ｍｍ〜６．０ｍｍのステンレス鋼板から製造された内部腐食防止層と、当該腐食防止層を支持するように設計され、炭素鋼から製造された外部支持層とを備え、当該支持層及び腐食防止層が共同で負荷を支えるように設計されており、支持層が負荷の大部分を支えるように設計されており、腐食防止層が負荷の小部分を支えるように設計されていることを特徴とする、脱硫吸収塔。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔本体と、前記塔本体内に形成された塔チャンバーとを備えた脱硫吸収塔であって、前記塔本体が、排ガスを案内するための下側排ガス入口（７）及び上側排ガス出口（１０）と、脱硫吸収液を案内するための上側循環液入口（６）及び下側循環液出口（８）と、プロセス水を補充するためのプロセス水入口（９）とを備え、前記塔本体が、排ガスと脱硫吸収液とを接触させるように設計され、前記塔チャンバーを規定し、厚さ１．０ｍｍ〜６．０ｍｍのステンレス鋼板から製造された内部腐食防止層と、前記腐食防止層を支持するように設計され、炭素鋼、特に、材料タイプがＱ２３５又はＱ３４５である炭素鋼から製造された外部支持層とを備え、前記支持層及び前記腐食防止層が共同で負荷を支えるように設計されており、前記支持層が負荷の大部分を支えるように設計されており、前記腐食防止層が負荷の小部分を支えるように設計されていることを特徴とする、脱硫吸収塔。
【請求項２】
前記脱硫吸収塔がアンモニア法脱硫吸収塔であり、前記プロセス水が製造補給水であることを特徴とする、請求項１に記載の脱硫吸収塔。
【請求項３】
前記ステンレス鋼板の厚さが、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．５ｍｍ又は５．０ｍｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の脱硫吸収塔。
【請求項４】
前記腐食防止層は、結合された複数のステンレス鋼板を含んでなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の脱硫吸収塔。
【請求項５】
前記腐食防止層が、底板（２）、シリンダー（４）及び上板（３）を含んでなり、好ましくは、前記シリンダーは、高さ方向に沿って２つ又は３つ以上のセクションを含み、好ましくは、前記セクションのステンレス鋼材料は、前記脱硫吸収塔の運転時の前記脱硫吸収液の予想塩化物イオン濃度に応じて選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の脱硫吸収塔。
【請求項６】
前記腐食防止層の前記ステンレス鋼材料が、次の材料タイプ：３１６Ｌ、２２０５、２６０５Ｎ及び２５０７のステンレス鋼から選択され、好ましくは、前記ステンレス鋼材料は、前記脱硫吸収塔の運転時の脱硫吸収液の予想塩化物イオン濃度に応じて選択され、３１６Ｌは、前記脱硫吸収液の塩化物イオン濃度が１００００ｍｇ／Ｌ未満である場合に選択され、２２０５及び２６０５Ｎは、前記脱硫吸収液の塩化物イオン濃度が１００００〜２００００ｍｇ／Ｌである場合に選択され、２５０７は、前記脱硫吸収液の塩化物イオン濃度が２００００ｍｇ／Ｌを超える場合に選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の脱硫吸収塔。
【請求項７】
前記支持層は、外側シリンダー及び／又は支持フレームを含んでなり、
好ましくは、前記外側シリンダーは前記腐食防止層と同じ形状を有し、特に、２〜２０ｍｍ、例えば４ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、１２ｍｍ又は１５ｍｍの厚さを有し、
好ましくは、前記支持フレームは、周方向に配置、特に、均一に配置された複数の支柱を含んでなり、特に、前記支柱は、０．５ｍ以上の間隔、好ましくは１〜２ｍの間隔を有し、好ましくは、前記支柱はＨ型鋼であること、
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の脱硫吸収塔。
【請求項８】
前記脱硫塔の前記周方向において、前記複数の支柱（５）が互いに結合されており、特に、溶接され、及び／又は、ボルトにより結合されており；複数の梁が隣り合う支柱（５）の間で種々の高さで配置されており、前記梁は、隣り合う支柱を互いに結合し；好ましくは、前記支柱（５）の高さが前記腐食防止層の高さの９５〜１０５％であることを特徴とする、請求項７に記載の脱硫吸収塔。
【請求項９】
以下の工程：
−  脱硫吸収塔の運転時に処理される排ガスのパラメーターを予め決定する工程であって、前記パラメーターが、前記排ガスの量、前記排ガスの圧力、前記排ガスの二酸化硫黄濃度、及び前記排ガスの塩化物イオン濃度を含む、工程；
−  前記排ガスの前記パラメーターに従って、前記脱硫吸収塔の運転時の脱硫吸収液の予想塩化物イオン濃度を決定する工程；
−  前記排ガスの前記パラメーターに従って、前記脱硫吸収塔の塔チャンバーのサイズを決定するとともに、排ガス入口、排ガス出口、循環液入口、循環液出口及びプロセス水入口のサイズ及び位置を決定する工程；
−  前記脱硫吸収液の前記予想塩化物イオン濃度に従って、前記脱硫吸収塔の腐食防止層のセクション及び前記セクションのステンレス鋼材料を決定する工程；
−  前記排ガスの前記パラメーターに従って、前記脱硫吸収塔の負荷を決定し、次に、前記腐食防止層と前記支持層の間の負荷分布を決定し、次に、前記腐食防止層の厚さ及び前記支持層のサイズを決定する工程；
−  前記脱硫吸収塔の総重量に従って前記脱硫吸収塔の基礎を構築する工程；及び
−  前記腐食防止層及び前記支持層の決定したサイズ及び材料に従って前記脱硫吸収塔の前記基礎の上に前記腐食防止層及び前記支持層を構築する工程；
を含み、好ましくは、前記腐食防止層を構築するプロセス及び前記支持層を構築するプロセスが交互に実施される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の脱硫吸収塔を構築する方法。
【請求項１０】
以下の工程：
−  排ガス入口を介して脱硫吸収塔の塔チャンバー内に生排ガスを導入し、前記排ガスを前記塔チャンバー内で下から上に向けて流し、浄化された排ガスを前記脱硫吸収塔から排ガス出口を介して導出させる工程；
−  循環液入口を介して脱硫吸収液を前記塔チャンバー内で上から下に向けて噴霧し、前記排ガスを冷却、洗浄及び脱硫し、前記排ガスから微粒子を除去し、そして、好ましくは、排ガス出口を介して前記塔チャンバーから前記排ガスが出る前に前記排ガスがデミストされる工程；
−  プロセス水入口を介してプロセス水を補充する工程；及び
−  予め決定された含有量の硫酸アンモニウムを含む脱硫吸収液を硫酸アンモニウム後処理システムに循環液出口を介して案内する工程；
を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の脱硫吸収塔を運転する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食防止構造を有する脱硫吸収塔に関し、特に、アンモニア法脱硫吸収塔に関する。本発明は、さらに、かかる脱硫吸収塔の構築方法及び運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
脱硫吸収塔、例えば、アンモニア法脱硫吸収塔は、酸−塩基中和反応のための反応ケトルである。例えばＳＯ２及びＨＣｌなどの酸性物質を含む排ガスと、例えばアンモニア水などのアルカリ性物質とが脱硫塔内で反対方向に沿って流れ、排ガスとアルカリ性物質とが互いに接触したときに酸−塩基中和反応が起こり、反応物は塩である。塔チャンバー内の塩溶液の濃度がある程度上昇したときに、塩溶液から結晶粒子が沈殿することがある。酸性物質、アルカリ性物質、塩溶液及び結晶粒子は、塔本体を腐食及び浸食することがある。
【０００３】
脱硫吸収塔の腐食防止ライニングとしてガラスフレーク又はゴムが脱硫吸収塔において広く使用されている。脱硫吸収塔の運転時に塔チャンバー内の環境は悪いため、ガラスフレーク又はゴムでライニングされた脱硫吸収塔は短い連続運転サイクル及び短い実用寿命を有する。国内及び国外での長期使用経験によると、塔本体の実用寿命は５年〜１０年であり、腐食防止ライニングは、３〜５年おきに交換する必要があり、また、毎日のメンテナンス仕事量の負担は大きい。さらに、かかる脱硫吸収塔のための原材料及びアジュバントは可燃性、揮発性及び有毒性である。したがって、建設環境は悪く、建設時に火災のリスクがある。
【０００４】
中国登録実用新案第２０１２８８５４３号には、強化コンクリート構造を有する脱硫吸収塔であって、塔本体が、内部腐食防止ライニングと当該腐食防止ライニングに結合された外部強化コンクリート層とを備える脱硫吸収塔が開示されている。当該腐食防止ライニングは、ポリマー材料製の腐食防止板であり、当該腐食防止板は、強化コンクリート層とともにキャストされ、強化コンクリート層中にキャストされたアンカー脚によって固定される。かかる脱硫吸収塔では、腐食防止ライニングは損傷しやすいが、腐食防止ライニングの損傷を適時に発見することは困難である。脱硫吸収液が強化コンクリート中に侵入して腐食防止ライニングが損傷した後に強化コンクリートを腐食することがあるため、塔本体は損傷しやすい。かかる脱硫吸収塔は短い連続運転サイクル及び短い実用寿命を有し、その材料は可燃性及び有毒であり、脱硫吸収塔が損傷した場合に修理するのは困難である。中国登録実用新案第２０１２０８５４５号には、同様の脱硫吸収塔が開示されており、その技術的欠点も同様である。
【０００５】
中国実用新案出願第２０３０９０７３３号には、ガラス繊維強化プラスチック製の塔本体を備えた脱硫吸収塔が開示されている。当該塔本体の底部の内面上には、当該底部の内面の耐摩耗性を高めるために耐摩耗層が配置されている。かかる脱硫吸収塔の強度を確保することは困難であり、等しいサイズの条件の下ではより少ない排ガスが処理される。処理される排ガスの量が５０００００Ｎｍ３／ｈを超える場合に、ガラス繊維強化プラスチック製の脱硫吸収塔の直径は９ｍよりも大きいが、大きな塔直径を有するガラス繊維強化プラスチック製の塔は全体的崩壊のリスクを有する。
【０００６】
中国実用新案出願第２０１９５９７１５号には、ステンレス鋼から製造され、焼結機からの排ガスを処理するように設計された脱硫吸収塔であって、塔本体の全体がステンレス鋼材料から製造された脱硫吸収塔が開示されている。かかる脱硫吸収塔は、例えば、期投資費用が高いこと、建設が非常に困難であること及び様々な稼働条件の要求を満たすことが困難であることなどの欠点を有する。
【０００７】
中国実用新案出願第２０４８１６１８８号にも脱硫吸収塔が開示されており、当該脱硫吸収塔の塔本体は溶接されたステンレス鋼板により形成されたものである。かかる脱硫吸収塔も、例えば、初期投資費用が高いこと、建設が非常に困難であること及び様々な稼働条件の要求を満たすことが困難であることなどの欠点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】中国登録実用新案第２０１２８８５４３号
【特許文献２】中国登録実用新案第２０１２０８５４５号
【特許文献３】中国実用新案出願第２０３０９０７３３号
【特許文献４】中国実用新案出願第２０１９５９７１５号
【特許文献５】中国実用新案出願第２０４８１６１８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の１つの目的は、長いサイクルで安定的に稼働することができ、安全上のリスクが低く、初期投資費用及び運転費用が少ない脱硫吸収塔を提供することである。さらに、本発明の別の目的は、かかる脱硫吸収塔の構築方法及びかかる脱硫吸収塔の運転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのため、上記目的は、塔本体と、塔本体内に形成された塔チャンバーとを備えた脱硫吸収塔であって、塔本体が、排ガスを案内するための下側排ガス入口及び上側排ガス出口と、脱硫吸収液を案内するための上側循環液入口及び下側循環液出口と、プロセス水を補充するためのプロセス水入口とを備え、塔本体が、排ガスと脱硫吸収液とを接触させるように設計され、塔チャンバーを規定し、厚さ１．０ｍｍ〜６．０ｍｍのステンレス鋼板から製造された内部腐食防止層と、当該腐食防止層を支持するように設計され、炭素鋼から製造された外部支持層とを備え、当該支持層及び腐食防止層が共同で負荷を支えるように設計されており、支持層が負荷の大部分を支えるように設計されており、腐食防止層が負荷の小部分を支えるように設計されている脱硫吸収塔によって達成される。
【００１１】
本発明の有利な効果は次のとおりである：本発明に従う脱硫吸収塔は、長いサイクルで安定的に稼働することができ、実用寿命が長く、初期投資費用が比較的少なく、施工サイクル（construction cycle）が比較的短い。
【００１２】
本発明のさらなる解決法に従えば、脱硫吸収塔は、プロセス水が製造補給水（production make-up water）であるアンモニア法脱硫吸収塔である。アンモニア法脱硫は効率的であり、排ガス中の窒素酸化物の一部を除去する能力も有する。アンモニア水を、例えば、循環パイプライン又は酸化タンク内に補充することができる。
【００１３】
本発明のさらなる解決法に従えば、ステンレス鋼板の厚さは２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．５ｍｍ又は５．０ｍｍである。
【００１４】
本発明のさらなる解決法に従えば、腐食防止層は、結合された、好ましくは溶接された複数のステンレス鋼板を含んでなる。
【００１５】
本発明のさらなる解決法に従えば、腐食防止層は、底板、シリンダー及び上板を含んでなり、シリンダーは高さ方向に沿って２つ又は３つ以上のセクションを含み、好ましくは、これらのセクションのステンレス鋼材料は、脱硫吸収塔の運転時の脱硫吸収液の予想塩化物イオン濃度に応じて選択される。適切なステンレス鋼材料を選択することによって、必要な性能を確保しつつ脱硫吸収塔の建設費用を最低限に抑えることができる。
【００１６】
本発明のさらなる解決法に従えば、腐食防止層のステンレス鋼材料は、次の材料タイプ：３１６Ｌ、２２０５、２６０５Ｎ及び２５０７のステンレス鋼から選択され、好ましくは、ステンレス鋼材料は、脱硫吸収塔の運転時の脱硫吸収液の予想塩化物イオン濃度に応じて選択される。ここで、３１６Ｌは、脱硫吸収液の塩化物イオン濃度が１００００ｍｇ／Ｌ未満である場合に選択され、２２０５及び２６０５Ｎは、脱硫吸収液の塩化物イオン濃度が１００００〜２００００ｍｇ／Ｌである場合に選択され、２５０７は、脱硫吸収液の塩化物イオン濃度が２００００ｍｇ／Ｌを超える場合に選択される。
【００１７】
本発明のさらなる解決法に従えば、炭素鋼は、材料タイプがＱ２３５又はＱ３４５である炭素鋼である。
【００１８】
本発明のさらなる解決法に従えば、支持層は、外側シリンダー及び／又は支持フレームであり、好ましくは、外側シリンダーは腐食防止層と同じ形状を有し、特に、２〜２０ｍｍ、例えば、４ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、１２ｍｍ又は１５ｍｍの厚さを有し、好ましくは、支持フレームは、周方向に配置、特に、均一に配置された複数の支柱を含んでなり、特に、支柱は、０．５ｍ以上の間隔、好ましくは１〜２ｍの間隔を有し、好ましくは、支柱はＨ型鋼である。安価で丈夫な支持層は、比較的高価な腐食防止層の厚さを最低限に抑え、それによって、脱硫吸収塔の建設費用を最低限に抑える。
【００１９】
上記目的は、さらに、以下の工程：
−  脱硫吸収塔の運転時に処理される排ガスのパラメーターを予め決定する工程であって、上記パラメーターが、排ガスの量、排ガスの圧力、排ガスの二酸化硫黄濃度、及び排ガスの塩化物イオン濃度を含む、工程；
−  排ガスの上記パラメーターに従って、脱硫吸収塔の運転時の脱硫吸収液の予想塩化物イオン濃度を決定する工程；
−  排ガスの上記パラメーターに従って、脱硫吸収塔の塔チャンバーのサイズを決定するとともに、排ガス入口、排ガス出口、循環液入口、循環液出口及びプロセス水入口のサイズ及び位置を決定する工程；
−  脱硫吸収液の上記の予想塩化物イオン濃度に従って、脱硫吸収塔の腐食防止層のセクション及び当該セクションのステンレス鋼材料を決定する工程；
−  排ガスの上記パラメーターに従って、脱硫吸収塔の負荷を決定し、次に、腐食防止層と支持層の間の負荷分布を決定し、次に、腐食防止層の厚さ及び支持層のサイズを決定する工程；
−  脱硫吸収塔の総重量に従って脱硫吸収塔の基礎を構築する工程；及び
−  腐食防止層及び支持層の決定したサイズ及び材料に従って脱硫吸収塔の基礎の上に腐食防止層及び支持層を構築する工程；
を含み、好ましくは、腐食防止層の構築プロセス及び支持層の構築プロセスが交互に実施される、脱硫吸収塔の構築方法によって達成される。
【００２０】
本発明に従う方法によって、長いサイクルで安定的に稼働することができ、安全上のリスクが低い脱硫吸収塔を、低コストで比較的迅速に構築することができる。
【００２１】
上記の目的は、さらに、以下の工程：
−  排ガス入口を介して脱硫吸収塔の塔チャンバー内に生排ガス（raw flue gas）を導入し、排ガスを塔チャンバー内で下から上に向けて流し、浄化された排ガスを脱硫吸収塔から排ガス出口を介して導出させる工程；
−  循環液入口を介して脱硫吸収液を塔チャンバー内で上から下に向けて噴霧し、排ガスを冷却、洗浄及び脱硫し、排ガスから微粒子を除去し、そして、好ましくは、排ガス出口を介して塔チャンバーから排ガスが出る前に排ガスがデミストされる工程；
−  プロセス水入口を介してプロセス水を補充する工程；及び
−  予め決定された含有量の硫酸アンモニウムを含む脱硫吸収液を硫酸アンモニウム後処理システムに循環液出口を介して案内する工程；
を含む脱硫吸収塔を運転する方法によって達成される。
【００２２】
本発明に従う運転方法によって、排ガス中の有害物質を環境に優しいやり方で除去することができ、これは、環境及び公衆にとって良いことである。
【００２３】
本願で開示される技術的特徴は、組み合わせが自己矛盾しない限り、互いに任意に組み合わせることができる。あらゆる組み合わせが本願で開示される内容である。
【００２４】
先行技術と比較して、本発明では、比較的薄いステンレス鋼板を脱硫吸収塔内の腐食防止層の材料として選択することによって、ガラスフレーク又はゴムを使用する脱硫吸収塔に存在する以下の課題が基本的に回避される：比較的短い連続運転サイクル、比較的短い実用寿命、建設時に容易に起こる火災、悪い建設環境、建設作業員が被毒しやすい状況など。同時に、本発明では、腐食防止層を支持するために炭素鋼製の支持層を設置することによって、負荷が主に当該支持層により支えられる。したがって、脱硫吸収塔が、長いサイクルで安定的に稼働することができ、また、比較的長い実用寿命を有することが確保され、さらに、初期投資費用は比較的少なく、施工サイクルは比較的短く、必要とされるメンテナンスが少なく、メンテナンス費用が少ない。
【００２５】
以下、いくつかの実施形態及び添付の図面を参照して本発明を詳しく例示的に説明する。これらの実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明をよりよく理解するために用いる。添付の概略図を以下のとおり簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明に従う脱硫吸収塔の一実施形態の概略正面図である。
【図２】図２は、支持層が支持フレームとして構成された本発明に従う脱硫吸収塔の一実施形態の概略上面図である。
【図３】図３は、支持層が外側シリンダーとして構成された本発明に従う脱硫吸収塔の一実施形態の概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明に従う脱硫吸収塔の一実施形態の概略正面図である。図２は、支持層が支持フレームとして構成された本発明に従う脱硫吸収塔の一実施形態の概略上面図である。図３は、支持層が外側シリンダーとして構成された、本発明に従う脱硫吸収塔の一実施形態の概略正面図である。
【００２８】
図１に示されているように、脱硫吸収塔１は、塔本体１と、当該塔本体内に形成された塔チャンバーとを備える。塔本体は、排ガスを案内するための下側排ガス入口７及び上側排ガス出口１０と、脱硫吸収液を案内するための上側循環液入口６及び下側循環液出口８と、プロセス水を補充するためのプロセス水入口９とを備える。この脱硫吸収塔は、実質的に円筒形の塔として構成されており、排ガス出口１０は、細長いネックとして構成されており、排ガス出口１０の長さのほんの一部が図１に記載されている。
【００２９】
塔本体は、排ガスと脱硫吸収液とを接触させるように設計され、塔チャンバーを規定し、厚さ１．０ｍｍ〜６．０ｍｍのステンレス鋼板から製造された内部腐食防止層と、腐食防止層を支持するように設計され、炭素鋼から製造された外部支持層とを備える。支持層及び腐食防止層は共同で負荷を支えるように設計されており、支持層が負荷の大部分を支えるように設計されており、腐食防止層が負荷の小部分を支えるように設計されている。
【００３０】
脱硫吸収塔は、例えば、６０〜１２０ｍ、特に、７０〜１００ｍの高さ、例えば、８０ｍ又は９０ｍの高さを有する、煙突を備えた直接排気型（direct exhaust-type）の脱硫吸収塔、又は、例えば、２０〜８０ｍ、特に、３０〜５０ｍの高さ、例えば、４０ｍ又は６０ｍの高さを有する、煙突のないサイド排気型（side exhaust-type）の脱硫吸収塔であることができる。脱硫吸収塔の直径は、１ｍ〜数メートルであることができ、３０ｍ未満、例えば、５ｍ、１０ｍ、１５ｍ、２０ｍ又は２５ｍであることができる。脱硫吸収塔の直径及び高さは、処理される排ガスのパラメーターに従って選択することができる。
【００３１】
図１に示されているように、腐食防止層は、底板２、シリンダー４及び上板３を含んでなる。腐食防止層は、例えば、厚さが２ｍｍであるステンレス鋼板から構成することができる。シリンダー４は複数のステンレス鋼板を含んでなり、底板２及び上板３は、別々のステンレス鋼板を含んでなるものであってもよい。ステンレス鋼板は、シーリング方法で互いに結合されており、特に、溶接されている。図１において、支持層は、周方向に沿って腐食防止層の周りに均一に配置された複数の支柱５から構成されている。支柱５は支持フレームを形成している。溶接されたステンレス鋼板により形成された腐食防止層は支持フレーム内に固定及び支持されており、特に、支柱５で支持されている。図２に示されているように、２４本の支柱５が周方向に沿って腐食防止層の周りに均一に配置されている。脱硫吸収塔の周方向において、支柱５は、互いに結合されており、特に、溶接され、及び／又は、ボルトにより結合される。好ましい態様では、隣り合う支柱の間に複数の梁が種々の高さで配置され、梁が隣り合う支柱を互いに結合する。梁は、水平に配置されていても、あるいは、支柱に対して傾斜していてもよく、例えば、支柱と１５°〜７５°の角度を成す。梁と支柱は、溶接され、及び／又は、ボルトにより結合される。
【００３２】
支柱５の高さは、腐食防止層の高さに実質的に相当し、例えば、支柱の高さは、腐食防止層の高さの±１０ｍ、好ましくは、±５ｍ、特に、±１ｍである。好ましくは、支柱の高さは腐食防止層の高さの９５〜１０５％である。
【００３３】
図３に示す例では、支持層が外側シリンダーにより形成されている。外側シリンダーは、腐食防止層を固定及び支持するために、腐食防止層の形状と同じ形状をとっている。図１の実施形態を参照することができるため、図３では、脱硫吸収塔１の多くのコンポーネントが省略されている。
【００３４】
さらに、支持層は、外側シリンダー及び支柱の両方を含むが、図１に示した実施形態とは異なって、支柱は、外側シリンダーを支持し、腐食防止層を間接的に支持する。
【００３５】
上記のとおり、腐食防止層は、支持層により支持される。さらに、腐食防止層は、支持層に機械的に結合されてもよく、それによって、それらは一緒に固定される。例えば、腐食防止層は、支持層と溶接されてもよい。
【００３６】
好ましくは、シリンダー４は、高さ方向に沿って２つ又は３つ以上のセクションを含み、当該セクションのステンレス鋼材料は、脱硫吸収塔の運転時の脱硫吸収液の予想塩化物イオン濃度に応じて選択される。塩化物イオン濃度は、数学的モデリングによって排ガスのパラメーターに従って概算することができる。さらに、塩化物イオン濃度は、現存する脱硫吸収塔の運転時に収集されたデータを使用することによってもおおよそ推定することができる。例えば、同様な排ガスを処理するための同様なサイズを有する既存の脱硫吸収塔の既存のデータを使用することができる。
【００３７】
例えば、次のパラメーター：生排ガスの量が４８０００Ｎｍ３／ｈであり、生排ガス中のＳＯ２の濃度が４２００ｍｇ／Ｎｍ３であり、生排ガス中のＨＣｌの含有量が５．３ｍｇ／Ｎｍ３であり、生排ガス中の全ダスト濃度が２８．４ｍｇ／Ｎｍ３であり、浄化された排ガス中のＳＯ２の濃度が２１．４ｍｇ／Ｎｍ３であり、浄化された排ガス中の全ダスト濃度（エーロゾルを含む）が２．６ｍｇ／Ｎｍ３であり、漏出するアンモニアの量が１．３ｍｇ／Ｎｍ３であり、アンモニアの回収率が９９．４３％である場合に、脱硫吸収液の塩化物イオン濃度は、１３０００〜１８０００ｍｇ／Ｌ及び４０００〜８０００ｍｇ／Ｌの主に２つの範囲内にある。例えば、塩化物イオン濃度が１３０００〜１８０００ｍｇ／Ｌである脱硫液と接触することが予想されるシリンダー４のセクションには、材料タイプが２２０５であるステンレス鋼板を採用することができ、塩化物イオン濃度が４０００〜８０００ｍｇ／Ｌである脱硫液と接触することが予想されるシリンダー４のセクションには、材料タイプが３１６Ｌであるステンレス鋼板に採用することができる。支柱５には、Ｈ型鋼を採用することができ、Ｈ型鋼の幅は、例えば、２５０ｍｍであり、隣り合う支柱５間の間隔は、例えば、１．９ｍである。他の断面の異型鋼も考慮されることは自明である。
【００３８】
好ましい特定の実施解決法に従うと、本発明の脱硫吸収塔は、以下のように実施できる：
処理される予定の排ガスのパラメーター、例えば、排ガスの量、排ガスの圧力、排ガスの温度、排ガスの二酸化硫黄濃度、排ガスの塩化物イオン濃度などを収集し；
排ガスの上記パラメーターに従って、脱硫吸収塔のサイズ、例えば、直径及び高さを設計し；
脱硫吸収液の塩化物イオン濃度を高さ方向に沿って決定し、決定された塩化物イオン濃度に従って、高さ方向における腐食防止層のセクション及び当該セクションのステンレス鋼材料を決定し；
脱硫吸収塔の内部コンポーネント及び管オリフィスを設計し；
脱硫吸収塔の負荷を決定し、次に、腐食防止層と支持層との間の負荷分布割合（load distribution proportion）を決定し、支持層の類別（外側シリンダー又は支持フレーム）を選択し、腐食防止層の厚さを計算し；
脱硫吸収塔の基礎を建設し、脱硫吸収塔の腐食防止層を建設し、脱硫吸収塔の支持層を建設する。ここで、腐食防止層の建設及び支持層の建設は交互に実施される。
【００３９】
好ましい実施解決法に従うと、本発明に従う脱硫吸収塔は、以下のように運転することができる：
生排ガスが脱硫吸収塔の下側排ガス入口７から塔チャンバー内に入って、排ガスが下から上に向けて流れ、冷却され、洗浄され、循環液入口６を介して噴霧された脱硫吸収液により脱硫され、排ガスから微粒子が除去され；排ガスが排ガス出口１０に到達する前にデミストされ、次に、実質的に脱硫された浄化排ガスが塔の頂部にある排ガス出口１０から排出される。排ガス出口１０は直接排気煙突として構築することができる。脱硫吸収液は、循環液出口８を介して対応する循環タンク及び対応する酸化タンクに還流される。プロセス水がプロセス水入口９から連続的に補充される。アンモニア水が、循環パイプライン及び酸化タンク内に補充され、硫酸アンモニウム濃度が予め決定されたレベルに達した脱硫吸収液は、最終的に、循環液出口８を介して硫酸アンモニウム後処理システムに搬送され、そして、濃縮、遠心分離、乾燥及び包装後、製品硫酸アンモニウムが得られる。状況によっては、蒸発結晶化を濃縮操作の前に行ってもよい。
【００４０】
例えば、次のパラメーター：生排ガスの量が５１００００Ｎｍ３／ｈであり、生排ガス中のＳＯ２の濃度が２２００ｍｇ／Ｎｍ３であり、生排ガス中のＨＣｌの含有量が７．６ｍｇ／Ｎｍ３であり、生排ガス中の全ダスト濃度が１５．３ｍｇ／Ｎｍ３であり、浄化された排ガス中のＳＯ２の濃度が２０．１ｍｇ／Ｎｍ３であり、浄化された排ガス中の全ダスト濃度（エーロゾルを含む）が１．７ｍｇ／Ｎｍ３であり、漏出するアンモニアの量が０．８ｍｇ／Ｎｍ３であり、アンモニアの回収率が９９．６％である場合に、適切な脱硫吸収塔は次の構造を有する：
脱硫吸収塔は内部腐食防止層及び外部支持層を備え、当該支持層が鋼支持フレームを形成している２４本の支柱を備える。腐食防止層は、厚さが４ｍｍであるステンレス鋼板により形成されており、底板２、上板３及びシリンダー４を含んでなる。腐食防止層は、外部支持層上に固定及び支持されている。負荷は主に当該支持層により支えられる。シリンダー４は、複数のステンレス鋼板を含んでなり、当該複数のステンレス鋼板はそれぞれ４ｍｍの厚さ及び２／３ｍの高さを有し、互いに溶接されている。支柱としてはＨ型鋼を採用し、このＨ型鋼の幅は３５０ｍｍである。隣り合う支柱間の間隔は２．５ｍである。
【００４１】
上記脱硫吸収塔におけるステンレス鋼板は、ガラスフレークライニングを有する従来の炭素鋼塔と比べて薄い厚みを有するため、脱硫吸収塔の全建設費用が１０％超抑えられ、施工サイクルを約１／３短縮することができる。
【００４２】
かかる脱硫吸収塔において、脱硫吸収液中の塩化物イオン濃度は、排ガスのパラメーターに従っておおよそ決定され、腐食防止層の材料は、脱硫吸収液の予想塩化物イオン濃度に従って選択される。本発明において、塩化物イオン濃度は、２３０００〜３１０００ｍｇ／Ｌ及び１４０００〜１７０００ｍｇ／Ｌの主に２つの範囲内にある。塩化物イオン濃度が２３０００〜３１０００ｍｇ／Ｌである脱硫吸収液と接触することが予想されるシリンダー４のセクションには、材料タイプが２５０７であるステンレス鋼板を採用することができ、塩化物イオン濃度が１４０００〜１７０００ｍｇ／Ｌである脱硫吸収液と接触することが予想されるシリンダー４のセクションには、材料タイプが２２０５であるステンレス鋼板を採用することができる。かかる脱硫吸収塔の場合、３年間はオーバーホールを必要としない。
【００４３】
例えば、上記の例で言及したパラメーターの条件の下で、適切な脱硫吸収塔は次の構造を有する：
脱硫吸収塔は基本的に上記の脱硫吸収塔と同じであり、主な相違点は、腐食防止層の鋼板の厚さが３．５ｍｍであり、支持層が外側シリンダーとして構成されており、外側シリンダーは、材料タイプがＱ２３５である炭素鋼製であり、９ｍｍの厚さを有する。ガラスフレークライニングを有する従来の炭素鋼塔と比べて、脱硫吸収塔の全建設費用及び施工サイクルが両方とも低減する。
【００４４】
以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、当業者は、特定の実施形態が単なる例示であることを理解することができる。当業者であれば、本発明の原理から逸脱することなく、特定の実施形態に多くの変更または修飾を加えることができる。それらの変更及び修飾は全て本発明の保護範囲内に入る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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