(57)【要約】【課題】洗浄液による排ガス中の有害成分の吸収効率を向上させることで、処理時間を短縮でき、かつ吸収塔などを含む排ガス処理装置のコンパクト化を可能にする。【解決手段】一実施形態に係る排ガス処理装置は、排ガスと洗浄液とを接触させ前記排ガスに含まれる有害成分を吸収除去する排ガス処理装置であって、内部空間が形成された吸収塔本体と、前記内部空間で前記洗浄液を噴霧するスプレイ部と、前記内部空間で旋回するように前記排ガスを導入する排ガス導入部と、を備え、前記吸収塔本体の前記内部空間に面した内周面に凹凸が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスと洗浄液とを接触させ前記排ガスに含まれる有害成分を吸収除去する排ガス処理装置であって、
内部空間が形成された吸収塔本体と、
前記内部空間に前記洗浄液を噴霧するスプレイ部と、
前記内部空間で旋回するように前記排ガスを導入する排ガス導入部と、
を備え、
前記吸収塔本体の前記内部空間に面した内周面に凹凸が形成されることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
前記排ガス導入部は、前記吸収塔本体の下部に設けられると共に、前記吸収塔本体の最上部に排ガス排出部が設けられ、前記排ガス導入部から導入された前記排ガスは前記内部空間で旋回しながら上昇するように構成され、
前記凹凸は、前記スプレイ部から噴霧される前記洗浄液の液膜が形成される前記内周面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記スプレイ部、前記凹凸が形成された前記内周面及び前記排ガス導入部より上方の前記内部空間に設けられるミストエリミネータを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記凹凸は、前記吸収塔本体の周方向に沿って形成され、前記吸収塔本体の軸方向から視認したとき前記内周面の周方向全域に亘り延在する１個以上の溝を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
前記凹凸は、前記吸収塔本体の軸方向に沿って形成され、前記吸収塔本体の軸方向から視認したとき前記内周面の周方向全域に亘り設けられる１個以上の溝を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
前記凹凸は、前記内周面の周方向全域に亘り設けられ前記内周面に螺旋状に形成される１個以上の螺旋溝を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
前記凹凸は、前記内周面に分散して形成され、前記吸収塔本体の軸方向から視認したとき前記内周面の周方向全域に亘り設けられる複数の第１凸部を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項８】
前記排ガス導入部は、前記吸収塔本体に接続される排ガス導入管で構成され、
前記排ガス導入管は前記吸収塔本体との接続部に設けられる直線形状の直管部を含んで構成され、
該直管部は、前記直管部の内周面に分散して配置された複数の第２凸部を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項９】
前記スプレイ部は、前記複数の第１凸部の各々に設けられることを特徴とする請求項７に記載の排ガス処理装置。
【請求項１０】
前記スプレイ部は、前記複数の第１凸部の各々から前記排ガスの旋回方向へ向けて前記洗浄液を噴霧するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の排ガス処理装置。
【請求項１１】
前記スプレイ部は、
前記内部空間で前記吸収塔本体の中心軸に沿って延在する幹管と、
前記幹管から前記内周面に向けて延在する１個以上の枝管と、
前記枝管から供給される前記洗浄液を噴霧するスプレイノズルと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１２】
前記スプレイ部は、前記凹凸が形成された前記内周面及び前記排ガス導入部より上方の前記内部空間に設けられ、
前記スプレイ部は、
前記洗浄液が供給され前記吸収塔本体の横断面に沿って延在し、複数のノズルが分散して配置されたノズル管を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１３】
前記第１凸部は、多角錐形状、円錐形状、錐台形状、角柱形状、円柱形状、球面形状、楕円面形状、断面が半月形状を有する立体形状又は断面が波形を有する立体形状を有することを特徴とする請求項７、９又は１０の何れか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１４】
前記第２凸部は、多角錐形状、円錐形状、錐台形状、角柱形状、円柱形状、球面形状、楕円面形状、断面が半月形状を有する立体形状又は断面が波形を有する立体形状を有することを特徴とする請求項８に記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関などから排出される排ガス中のＳＯＸなどの有害成分を海水などの洗浄液で吸収して除去するための除去装置として、サイクロンスクラバを用いた排ガス処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。
この種の排ガス処理装置は、吸収塔の内部に海水などの洗浄液を噴霧し、吸収塔の底部から上部に排ガスを通過させて洗浄液と反応させ、排ガス中の有害成分を除去する。従って、有害成分の除去率を向上させるひとつの手段として、排ガスと洗浄液との接触性を高める方法が考えられる。特許文献１では、吸収塔の内部で排ガスを螺旋状に旋回させると共に、排ガス流路における洗浄液噴霧用ノズル管の配置によって、排ガスが高さ方向へ直進するのを妨げ、これによって、排ガスが洗浄液と接触する時間を長くすることで、洗浄効率を向上させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５５０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排ガスに含まれる有害成分の洗浄効率を向上させることで、排ガスの処理時間を短縮でき、かつ吸収塔などを含む排ガス処理装置のコンパクト化が可能になる。そのため、さらなる洗浄効率の向上が望まれている。
【０００５】
一実施形態は、洗浄液による排ガス中の有害成分の吸収効率を向上させることで、処理時間を短縮でき、かつ吸収塔などを含む排ガス処理装置のコンパクト化を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）一実施形態に係る排ガス処理装置は、
排ガスと洗浄液とを接触させ前記排ガス中の有害成分を吸収除去する排ガス処理装置であって、
内部空間が形成された吸収塔本体と、
前記内部空間に前記洗浄液を噴霧するスプレイ部と、
前記内部空間で旋回するように排ガスを導入する排ガス導入部と、
を備え、
前記吸収塔本体の前記内部空間に面した内周面に凹凸が形成される。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、上記排ガス導入部から吸収塔本体の内部空間に導入される排ガスは該内部空間で旋回するため、該内部空間に面した内周面に偏って流れる。吸収塔本体の内周面に凹凸が形成されることで、内周面を伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積（以下、単に「接触面積」とも言う。）が増加する。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性が高まるため、排ガス中の有害成分を除去する除去効率（以下「洗浄効率」とも言う。）を向上できる。また、洗浄効率が高まることで、排ガスの処理時間を短縮でき、かつ吸収塔などを含む排ガス処理装置のコンパクト化が可能になる。
また、駆動力を要する装置を追設したり、吸収塔本体の内部空間に何らかの構造物を設けることなく、簡易な手段で接触面積を増加できる。
【０００８】
（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記排ガス導入部は、前記吸収塔本体の下部に設けられると共に、前記吸収塔本体の最上部に排ガス排出部が設けられ、前記排ガス導入部から導入された前記排ガスは前記内部空間で旋回しながら上昇するように構成され、
前記凹凸は、前記スプレイ部から噴霧される前記洗浄液の液膜が形成される前記内周面に形成される。
上記（２）の構成によれば、上記凹凸がスプレイ部から噴霧される洗浄液の液膜が形成される吸収塔の内周面に形成されるため、該内周面を伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性が高まり、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【０００９】
（３）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
前記スプレイ部、前記凹凸が形成された前記内周面及び前記排ガス導入部より上方の前記内部空間に設けられるミストエリミネータを備える。
上記（３）の構成によれば、吸収塔本体内で上昇する排ガスの最下流側に設けられたミストエリミネータによって排ガスから有害成分を吸収した洗浄液のミスト（液分）を除去できるため、浄化された排ガスのみを外部に放出できる。
【００１０】
（４）一実施形態では、前記（１）〜（３）の何れかの構成において、
前記凹凸は、前記吸収塔本体の周方向に沿って形成され、前記吸収塔本体の軸方向から視認したとき前記内周面の周方向全域に亘り延在する１個以上の溝を含んで構成される。
上記（４）の構成によれば、上記凹凸が吸収塔本体の周方向に沿って内周面の全周に亘り延在する１個以上の溝を含んで構成されるため、内周面を伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加でき、これによって、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００１１】
（５）一実施形態では、前記（１）〜（３）の何れかの構成において、
前記凹凸は、前記吸収塔本体の軸方向に沿って形成され、前記吸収塔本体の軸方向から視認したとき前記内周面の周方向全域に亘り設けられる１個以上の溝を含んで構成される。
上記（５）の構成によれば、上記凹凸が吸収塔本体の軸方向に沿って形成されかつ内周面の全周に亘り設けられる１個以上の溝を含んで構成されるため、内周面を伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加でき、これによって、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００１２】
（６）一実施形態では、前記（１）〜（３）の何れかの構成において、
前記凹凸は、前記内周面の周方向全域に亘り設けられ前記内周面に螺旋状に形成される１個以上の螺旋溝を含んで構成される。
上記（６）の構成によれば、上記凹凸は、吸収塔本体の内周面に周方向全域に亘り形成される１個以上の螺旋溝を含んで構成されるため、内周面を伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加でき、これによって、排ガスの洗浄効率を向上できる。また、螺旋状溝は溝の形成が容易である。
螺旋溝が排ガスの旋回方向と同一方向に形成されたとき、螺旋溝が排ガスの旋回方向と異なる方向へ形成された場合と比べて旋回の減衰を小さくできる。
【００１３】
（７）一実施形態では、前記（１）〜（３）の何れかの構成において、
前記凹凸は、前記内周面に分散して形成され、前記吸収塔本体の軸方向から視認したとき前記内周面の周方向全域に亘り設けられる複数の第１凸部を含んで構成される。
上記（７）の構成によれば、上記凹凸は、上記第１凸部を含んで構成されるため、内周面を伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加でき、これによって、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００１４】
（８）一実施形態では、前記（１）〜（７）の何れかの構成において、
前記排ガス導入部は、前記吸収塔本体に接続される排ガス導入管で構成され、
前記排ガス導入管は前記吸収塔本体との接続部に設けられる直線形状の直管部を含んで構成され、
該直管部は、前記直管部の内周面に分散して配置された複数の第２凸部を有する。
上記（８）の構成によれば、上記直管部の内周面に複数の第２凸部が分散して設けられるため、直管部を流れる排ガスの偏流を抑制できる。これによって、直管部を流れる排ガスに含まれる有害成分の濃度分布及び流速分布の偏りを抑制しながら排ガスを吸収塔本体に導入できるので、吸収塔本体の内部空間における排ガスと洗浄液との接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００１５】
（９）一実施形態では、前記（７）の構成において、
前記スプレイ部は、前記複数の第１凸部の各々に設けられる。
上記（９）の構成によれば、吸収塔本体の内周面に設けられた第１凸部にスプレイ部を設けるため、吸収塔本体の内部空間の中央部にスプレイ部を設ける必要がなくなる。これによって、洗浄液と排ガスとを接触させるスペースを増やすことができるため、排ガスと洗浄液との接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
また、排ガスが吸収塔本体の内部空間で旋回するとき、排ガスは内周面側へ偏る。従って、第１凸部に設けられたスプレイ部の洗浄液放出口を内周面側へ向け、内周面側へ密に洗浄液が行き渡るようにすれば、排ガスが多い領域に多くの洗浄液を放出できるため、洗浄効率を向上できる。
【００１６】
（１０）一実施形態では、前記（９）の構成において、
前記スプレイ部は、前記複数の第１凸部の各々から前記排ガスの旋回方向へ向けて前記洗浄液を噴霧するように構成される。
排ガスの旋回力は、吸収塔本体の内部空間で洗浄液と排ガスとが接触することで減衰する。上記（１０）の構成によれば、第１凸部から排ガスの旋回方向へ向けて洗浄液を噴霧することで、排ガスの減衰を軽減できる。これによって、排ガスと洗浄液との接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００１７】
（１１）一実施形態では、前記（１）〜（８）の何れかの構成において、
前記スプレイ部は、
前記内部空間で前記吸収塔本体の中心軸に沿って延在する幹管と、
前記幹管から前記内周面に向けて延在する１個以上の枝管と、
前記枝管から供給される前記洗浄液を噴霧するスプレイノズルと、
を含んで構成される。
上記（１１）の構成によれば、上記スプレイノズルは上記枝管から吸収塔本体の内周面に向けて洗浄液を噴霧することで、洗浄液を内部空間に均一に噴霧できると共に、内周面の周方向全域に均一に洗浄液膜を形成できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００１８】
（１２）一実施形態では、前記（１）〜（８）の何れかの構成において、
前記スプレイ部は、前記凹凸が形成された前記内周面及び前記排ガス導入部より上方の前記内部空間に設けられ、
前記スプレイ部は、
前記洗浄液が供給され前記吸収塔本体の横断面方向に沿って延在し、複数のノズルが分散して設けられたノズル管を含んで構成される。
上記（１２）の構成によれば、上記ノズル管は吸収塔本体の最上部で吸収塔本体の横断面方向に沿って延在するので、上記ノズルから洗浄液を噴霧すると、噴霧された洗浄液は重力で降下し下方の内部空間に均一に散布される。また、内部空間にはスプレイ部を設ける必要がないので、排ガスと洗浄液との接触スペースを増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。また、スプレイ部をノズル管を設けるだけの簡易な構成とすることができる。
【００１９】
（１３）一実施形態では、前記（７）、（９）又は（１０）の何れかの構成において、
前記第１凸部は、多角錐形状、円錐形状、錐台形状、角柱形状、円柱形状、球面形状、楕円面形状、断面が半月形状を有する立体形状又は断面が波形を有する立体形状を有する。
上記（１３）の構成によれば、吸収塔本体の内周面に設けられる第１凸部が上記形状を有するため、内周面を伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。  
【００２０】
（１４）一実施形態では、前記（８）の構成において、
前記第２凸部は、多角錐形状、円錐形状、錐台形状、角柱形状、円柱形状、球面形状、楕円面形状、断面が半月形状を有する立体形状又は断面が波形を有する立体形状を有する。
上記（１４）の構成によれば、排ガス導入管の直管部の内周面に設けられる第２凸部が上記形状を有するため、直管部を流れる排ガスの偏流を効果的に抑制できる。従って、吸収塔本体の内部空間に均一な排ガス流を導入できるので、吸収塔本体における排ガスと洗浄液との接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【発明の効果】
【００２１】
幾つかの実施形態によれば、洗浄液による排ガスの洗浄効率を向上でき、これによって、
排ガスの処理時間を短縮でき、かつ吸収塔を含む排ガス処理装置をコンパクト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態に係る排ガス処理装置を概略的に示す縦断面図である。
【図２】一実施形態に係る排ガス処理装置を概略的に示す縦断面図である。
【図３】図１中のＡ―Ａ線に沿う横断面図である。
【図４】一実施形態に係る吸収塔本体の一部を概略的に示す縦断面図である。
【図５】一実施形態に係る凹凸を模式的に示す斜視図である。
【図６】一実施形態に係る凹凸を模式的に示す斜視図である。
【図７】一実施形態に係る排ガス処理装置を概略的に示す横断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、幾つかの実施形態に係る凹凸を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、幾つかの実施形態に係る凹凸を示す斜視図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、幾つかの実施形態に係る凹凸を示す斜視図である。
【図１１】一実施形態に係る凹凸を示す斜視図である。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、幾つかの実施形態に係る凹凸を示す斜視図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、幾つかの実施形態に係る凹凸を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２４】
図１及び図２は、幾つかの実施形態に係る排ガス処理装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）を示す概略的縦断面図である。
図１及び図２において、吸収塔本体１２の内部に内部空間ｓが形成され、内部空間ｓに洗浄液Ｃｓを噴霧するスプレイ部１４（１４ａ、１４ｂ）が設けられる。また、例えば内燃機関（不図示）などから排出される排ガスｅは、排ガス導入部１６によって内部空間ｓに導入される。その際、排ガスｅは排ガス導入部１６によって内部空間ｓで旋回するように導入される。内部空間ｓに導入された排ガスｅは内部空間ｓに噴霧される洗浄液Ｃｓと接触することで、排ガスｅに含まれるＳＯＸなどの有害成分が洗浄液Ｃｓに吸収され除去される。内部空間ｓに面した吸収塔本体１２の内周面１２ａには、凹凸１８が形成される。凹凸１８の具体的な構成は、図３〜図６に例示される。
【００２５】
図３は図１中のＡ―Ａ線に沿う横断面図である。図３に示すように、一実施形態に係る排ガス導入部１６は、吸収塔本体１２の横断面に沿うように配置され、かつ吸収塔本体の外周面の接線方向に沿って配置された排ガス導入管で構成される。この排ガス導入管から導入される排ガスｅは、内部空間ｓで旋回流ｆｓを形成する。スプレイ部１４から噴霧された洗浄液Ｃｓは内部空間ｓに拡散すると共に、内周面１２ａに付着して液膜を形成する。
洗浄液Ｃｓが例えばアルカリ性である海水であるとき、排ガスｅに含まれるＳＯＸは海水に含まれるアルカリと反応して中和され無害化される。洗浄液として、海水のほか、湖水、川水、又はアルカリ化した処理水等を用いることができる。
【００２６】
この実施形態によれば、吸収塔本体１２の内周面１２ａに凹凸１８が形成されるため、内周面１２ａを伝う洗浄液Ｃｓと排ガスｅとが接触する接触面積が増加する。一方、排ガスｅによって形成される旋回流ｆｓは旋回流ｆｓがもつ遠心力によって内周面１２ａに偏って流れる。これによって、洗浄液Ｃｓと排ガスｅとの接触性が高まり、排ガスの洗浄効率を向上できる。また、洗浄効率が高まることで、排ガスの処理時間を短縮でき、かつ吸収塔本体１２を含む排ガス処理装置１０をコンパクト化できる。
また、駆動力を要する装置を追設したり、内部空間ｓに何らかの構造物を設けることなく、内周面１２ａに凹凸１８を形成するだけの簡易な手段で洗浄液と排ガスとの接触面積を増加できる。
【００２７】
一実施形態では、図１及び図２に示すように、排ガス導入部１６は、吸収塔本体１２の下部に設けられ、排ガス排出部２０が吸収塔本体１２の最上部に設けられる。排ガス導入部１６から導入された排ガスｅは内部空間ｓで旋回しながら上昇し、排ガス排出部２０から外部に排出される。凹凸１８は、スプレイ部１４から噴霧される洗浄液Ｃｓの液膜が形成される内周面１２ａに形成される。
この実施形態によれば、凹凸１８がスプレイ部１４から噴霧される洗浄液Ｃｓの液膜が形成される内周面１２ａに形成されるため、内周面１２ａを伝う洗浄液Ｃｓと排ガスｅとが接触する接触面積が増加する。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性が高まり、排ガス中の有害成分の除去率を向上できる。
【００２８】
一実施形態では、図１及び図２に示すように、スプレイ部１４、凹凸１８が形成された内周面１２ａ及び排ガス導入部１６より上方の内部空間ｓにミストエリミネータ２２が設けられる。
この実施形態によれば、吸収塔本体１２内で上昇する排ガスｅの最下流側、即ち吸収塔本体１２の最上部に設けられたミストエリミネータ２２によって、排ガスｅからＳＯｘなどの有害成分を吸収した洗浄液のミスト（液分）を除去できるために、浄化された排ガスのみを外部に放出できる。
【００２９】
一実施形態では、図１及び図２に示すように、吸収塔本体１２は、洗浄液Ｃｓを噴霧して排ガスｅを無害化する吸収部２１と、吸収部２１の上方に設けられ、無害化された排ガスｅが排出される排ガス排出部２０とを含んで構成される。また、底面に設けられた排液路２３から排液が排出される。
一実施形態では、吸収塔本体１２の横断面は円形もしくは楕円形であってもよく、あるいは方形であってもよい。
【００３０】
図３に示すように、一実施形態に係る凹凸１８（１８ａ）は、吸収塔本体１２の軸方向（図１中の矢印ａ方向）に沿って形成される１個以上の溝２４を含んで構成される。溝２４は、吸収塔本体１２の軸方向から視認したとき、内周面１２ａの周方向全域に亘って設けられる。
この実施形態によれば、凹凸１８（１８ａ）が１個以上の溝２４を含んで構成されるため、内周面１２ａを伝う洗浄液Ｃｓと排ガスｅとが接触する接触面積を増加でき、これによって、排ガスの洗浄効率を向上できる。
なお、ここで「凹凸１８（１８ａ）が軸方向に沿って形成される」とは、凹凸１８（１８ａ）が軸方向に対して０〜３０度の傾斜角で形成されることを意味する。
【００３１】
図４は、一実施形態に係る吸収塔本体１２の一部を示す模式的縦断面図である。
図４に示すように、一実施形態に係る凹凸１８（１８ｂ）は、吸収塔本体１２の周方向に沿って形成され、吸収塔本体１２の軸方向から視認したとき、内周面１２ａの周方向全域に亘り延在する１個以上の溝２６を含んで構成される。
この実施形態によれば、凹凸１８（１８ｂ）が吸収塔本体１２の周方向に沿って内周面１２ａの全周に亘り延在する１個以上の溝２６を含んで構成されるため、内周面１２ａを伝う洗浄液Ｃｓと排ガスｅとが接触する接触面積を増加でき、これによって、排ガスの洗浄効率を向上できる。
なお、ここで「凹凸１８（１８ｂ）が周方向に沿って形成される」とは、凹凸１８（１８ｂ）が吸収塔本体１２の軸方向に対して直角な横断面に対して０〜３０度の傾斜角で形成されることを意味する。
【００３２】
図５は、吸収塔本体１２を模式的に示す斜視図である。図５に示すように、一実施形態に係る凹凸１８（１８ｃ）は、内周面１２ａの周方向全域に亘り設けられ、内周面１２ａに螺旋状に形成される１個以上の螺旋溝２８を含んで構成される。
この実施形態によれば、内周面１２ａの周方向全域に凹凸１８（１８ｃ）が設けられるので、内周面１２ａを伝う洗浄液Ｃｓと排ガスｅとが接触する接触面積を増加でき、これによって、排ガスの洗浄効率を向上できる。また、螺旋状溝は溝の形成が容易であると共に、螺旋溝２８が排ガスｅの旋回流ｆｓと同一方向に形成されたとき、螺旋溝２８が排ガスｅの旋回方向と異なる方向へ形成された場合と比べて旋回の減衰を小さくできる。
【００３３】
溝２４，２６又は螺旋溝２８は、１個のみ又は２個以上並列に形成することができる。また、吸収塔本体１２の内壁面のうち少なくとも内周面１２ａに形成されるが、内周面１２ａに加えて、例えば、図２に示すように、吸収塔本体１２の底面に形成されてもよい。また、これらの溝は、吸収塔本体１２の軸方向から視認したとき、内周面１２ａの周方向全域に亘り形成される。また、溝２４，２６又は螺旋溝２８は、内周面１２ａに形成される洗浄液Ｃｓの液膜以上の深さ、例えば、５ｍｍ以上の深さを有することが望ましい。
【００３４】
図６は、吸収塔本体１２を模式的に示す斜視図である。図６に示すように、一実施形態に係る凹凸１８（１８ｄ）は、内周面１２ａに分散して形成された複数の凸部３０（第１凸部）を含んで構成される。凸部３０は、吸収塔本体１２の軸方向から視認したとき、内周面１２ａの周方向全域に亘り設けられる。
この実施形態によれば、複数の凸部３０を含む凹凸１８（１８ｄ）が形成されることで、内周面１２ａを伝う洗浄液Ｃｓと排ガスｅとが接触する接触面積を増加でき、これによって、排ガスの洗浄効率を向上できる。
複数の凸部３０は、重なり合うことなく、分散して配置される必要があり、これによって、接触面積の増加を可能にする凹凸１８（１８ｄ）を形成できる。
一実施形態では、内部空間ｓを通る排ガスｅの圧損増加が排ガス処理装置１０の運転を阻害しない範囲で、凸部３０の内周面１２ａからの高さ及び凸部３０間の間隔等を設定する必要がある。
【００３５】
図６に示すように、一実施形態では、複数の凸部３０を吸収塔本体１２の中心軸Ｏに対して点対称となる位置に形成する。これによって、内部空間ｓの横断面上で洗浄液と排ガスとの接触面積を均一に増加できる。
なお、凸部３０は、内周面１２ａの製造時に内周面１２ａと同時に一体的に形成されてもよく、あるいは内周面１２ａとは別に製造され、内周面１２ａの製造後に内周面１２ａに取り付けるようにしてもよい。
【００３６】
一実施形態では、吸収塔本体１２の内面（正確には、図１及び図２において、ミストエリミネータ２２の下方領域における吸収塔本体１２の内周面及び底面を含む内面全域）に、凹凸１８を全く設けなかった場合を閉塞率０％とし、内面全域に凹凸１８を設けた場合を閉塞率１００％とする。この場合、閉塞率を５０％以下とすることが望ましい。閉塞率が５０％を超えると、吸収塔本体１２の内部で排ガスｅの圧力損失が大きくなり、排ガスｅの旋回力が減衰してしまう。
【００３７】
一実施形態では、図２に示すように、排ガス導入部１６は吸収塔本体１２に接続される排ガス導入管で構成され、該排ガス導入管の吸収塔本体１２との接続部は直線形状の直管部３２で構成される。直管部３２は、図２に示すように、吸収塔本体１２の外周面の接線方向に沿って配置され、直管部３２から導入される排ガスｅは、内部空間ｓで旋回流ｆｓを形成する。さらに、直管部３２の内周面に複数の凸部３４（第２凸部）が分散して配置される。
【００３８】
直管部３２の上流側にベンド部などがある場合、直管部３２に流入した排ガスは偏流を生じやすい。この実施形態によれば、直管部３２の内周面に複数の凸部３４が分散して設けられるため、直管部３２を流れる排ガスｅの偏流を抑制できる。これによって、直管部３２を流れる排ガスｅに含まれるＳＯＸなどの有害成分の濃度分布及び流速分布の偏りを抑制し、排ガスｅを均一な流れとして内部空間ｓに導入できる。従って、内部空間ｓにおける排ガスと洗浄液との接触スペースを増加でき、これによって、排ガスと洗浄液との接触性を高め、排ガス中の有害成分の除去率を向上できる。
【００３９】
複数の凸部３４は、重なり合うことなく、分散して配置され、これによって、直管部３２を流れる排ガスｅの偏流抑制効果を高めることができる。また、直管部３２を通る排ガスｅの圧損増加が排ガス処理装置１０の運転を阻害しない範囲で、凸部３４の内周面１２ａからの高さ及び凸部３４間の間隔等を設定する必要がある。
凸部３４は、直管部３２の内周面の周方向全域に形成されるのが望ましい。また、直管部３２の内周面の製造時に該内周面と同時に一体的に形成されてもよく、あるいは該内周面とは別に製造され、該内周面の製造後に該内周面に取り付けるようにしてもよい。
【００４０】
一実施形態では、直管部３２の内周面に凸部３４を全く設けなかった場合を閉塞率０％とし、直管部３２の内周面全域に凸部３４を設けた場合を閉塞率１００％とする。この場合、閉塞率を５０％以下とすることが望ましい。閉塞率が５０％を超えると、凸部３４の作用として、ＳＯｘなどの有害成分の濃度分布及び流速分布の偏りは抑制できるが、圧力損失が大きくなるため、排ガスｅの流速が低下してしまい、吸収塔本体内部での旋回力が低下する可能性がある。
【００４１】
一実施形態では、図１に示すように、スプレイ部１４（１４ａ）は、内部空間ｓの中心軸Ｏに沿って延在する幹管４０と、幹管４０から内周面１２ａに向けて延在する１個以上の枝管４２と、枝管４２から供給される洗浄液Ｃｓを噴霧するスプレイノズル４４と、を含んで構成される。
この実施形態によれば、スプレイ部１４（１４ａ）は内部空間ｓの中央部に軸方向に設けられるため、内部空間ｓの中央部からスプレイノズル４４によって洗浄液Ｃｓを内周面１２ａの全周に向かって噴霧することで、洗浄液Ｃｓを内部空間ｓに均一に噴霧できると共に、内周面１２ａの周方向全域に均一に洗浄液膜を形成できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性が高まり、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００４２】
一実施形態では、スプレイノズル４４は枝管４２に取り付けられる。好ましくは、枝管４２の先端に取り付けられることで、内周面１２ａの近くから内周面１２ａに向かって洗浄液Ｃｓを噴霧できる。これによって、内周面１２ａに洗浄液Ｃｓの液膜を形成しやすくなる。
枝管４２は、吸収塔本体１２の軸方向と直交する横断面上に配置してもよく、あるいは該横断面から上下に傾斜した方向へ配置してもよい。
スプレイノズル４４の洗浄液噴霧方向は、洗浄液Ｃｓが内部空間ｓに均一に拡散するように、あるいは内周面１２ａに洗浄液Ｃｓの液膜が確実に形成されるように、適宜設定される。
【００４３】
一実施形態では、図２に示すように、スプレイ部１４（１４ｂ）は、凹凸１８が形成された内周面１２ａ及び排ガス導入部１６より上方の内部空間ｓに設けられる。スプレイ部１４（１４ｂ）には洗浄液Ｃｓが供給される。また、スプレイ部１４（１４ｂ）は吸収塔本体１２の横断面に沿って延在し、かつ複数のノズル４８が分散して配置されたノズル管４６を含んで構成される。
この実施形態によれば、スプレイ部１４（１４ｂ）は吸収塔本体１２の最上部で吸収塔本体１２の横断面に沿って延在するので、ノズル管４６から洗浄液を噴霧すると、噴霧された洗浄液Ｃｓは重力で降下し、下方の内部空間ｓに均一に散布される。また、下方の内部空間ｓにはスプレイ部を設ける必要がないので、排ガスと洗浄液との接触スペースを増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性が高まり、排ガスの洗浄効率を向上できる。また、スプレイ部１４（１４ｂ）をノズル管４６を設けるだけの簡易な構成とすることができる。
【００４４】
なお、ここで「スプレイ部１４（１４ｂ）が吸収塔本体１２の横断面に沿って延在する」とは、吸収塔本体１２の軸方向と直交する横断面に対して０〜３０度の傾斜角で延在することを意味する。
【００４５】
一実施形態では、吸収塔本体１２の外部から内部空間ｓに導設され、ノズル管４６に接続される洗浄液供給管５０を備え、洗浄液供給管５０からノズル管４６に洗浄液Ｃｓが供給される。
一実施形態では、ノズル管４６は環状のノズル管で構成される。例えば、この環状ノズル管の直径を大きくし、ノズル４８を内周面１２ａに接近した位置に配置することで、内周面１２ａに洗浄液の液膜を形成しやすくなる。
なお、ノズル管４６は、環状以外に、下方の内部空間ｓに均一に散布可能な任意の形状を選択できる。
【００４６】
一実施形態では、図７に示すように、スプレイ部１４（１４ｃ）は複数の凸部３０の各々に設けられる。同図において、角度θは洗浄液Ｃｓの噴霧角度を示す。
この実施形態によれば、内周面１２ａに設けられた凸部３０にスプレイ部１４（１４ｃ）を設けるため、内部空間ｓの中央部にスプレイ部を設ける必要がなくなる。従って、内部空間ｓを流れる排ガスの圧力損失を低減できると共に、その分洗浄液と排ガスとを接触させるスペースを増やすことができるため、排ガスと洗浄液との接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
なお、スプレイ部１４（１４ｃ）のノズル口は、吸収塔本体１２の軸方向に対して直交する横断面に対して上下に傾斜する方向へ向けて配置してもよいし、また、内周面１２ａの周方向に角度をもたせて配置してもよい。
【００４７】
また、排ガスｅが内部空間ｓで旋回するとき、排ガスｅは内周面１２ａ側へ偏る。従って、スプレイ部１４（１４ｃ）から洗浄液を噴霧するノズル口を内周面側へ向け、内周面側へ密に洗浄液が行き渡るようにすれば、排ガスが多い空間に多くの洗浄液を放出でき、これによって、洗浄効率を向上できる。
【００４８】
一実施形態では、スプレイ部１４（１４ｃ）は、複数の凸部３０の各々から排ガスの旋回方向へ向けて洗浄液を噴霧するように構成される。
吸収塔本体の内部空間で洗浄液と排ガスとが接触することで、排ガスの旋回力が減衰する。この実施形態によれば、第１凸部から排ガスの旋回流ｆｓへ向けて洗浄液を噴霧することで、排ガスの旋回力の減衰を軽減できる。
【００４９】
一実施形態では、スプレイ部１４（１４ｃ）は、吸収塔本体１２の軸方向から視認して内周面１２ａの周方向全域に分散配置する。これによって、洗浄液を内部空間ｓの全域に均等に散布できる。
スプレイ部１４（１４ｃ）を設ける凸部３０は、目的に応じて任意に選択でき、従って、必ずしも吸収塔本体１２の横断面上に配置する必要はなく、例えば、内周面１２ａに螺旋状に配置してもよい。
また、スプレイ部１４（１４ｃ）の複数のノズル口の向きは、各ノズル口から噴霧される洗浄液が互いに対面しないように調整するとよい。
【００５０】
幾つかの実施形態では、図８〜図１３に示すように、凸部３０及び３４は、各種の形状とすることができる。
例えば、図８に示すように、多角錐形状又は錐台形状とすることができる。例えば、図８の（Ａ）には６角錐形状のものが例示され、（Ｂ）には３角錐形状のものが例示され、（Ｃ）には３角錐台形状のものが例示されている。
上記形状を有するため、内周面１２ａを伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００５１】
例えば、図９に示すように、凸部３０及び３４を円錐形状又は円錐台形状とすることができる。図１０の（Ａ）には円錐形状のものが例示され、（Ｂ）には円錐台形状のものが例示されている。
上記形状を有するため、内周面１２ａを伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００５２】
例えば、図１０に示すように、凸部３０及び３４を角柱形状とすることができる。例えば、図９の（Ａ）には４角柱形状のものが例示され、（Ｂ）には３角柱形状のものが例示されている。
上記形状を有するため、内周面１２ａを伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００５３】
例えば、図１１に示すように、凸部３０及び３４を円柱形状とすることができる。
上記形状を有するため、内周面１２ａを伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００５４】
例えば、図１２に示すように、凸部３０及び３４を球面形状又は楕円面形状とすることができる。図１０の（Ａ）には球面形状のものが例示され、（Ｂ）には楕円面形状のものが例示されている。
上記形状を有するため、内周面１２ａを伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【００５５】
例えば、図１３に示すように、凸部３０及び３４を半月形状を有する立体形状又は断面が波形を有する立体形状とすることができる。図１３の（Ａ）には断面５２が半月形状を有する立体形状のものが例示され、（Ｂ）には断面５４が波形を有する立体形状のものが例示されている。
上記形状を有するため、内周面１２ａを伝う洗浄液と排ガスとが接触する接触面積を増加できる。これによって、洗浄液と排ガスとの接触性を高め、排ガスの洗浄効率を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
幾つかの実施形態によれば、洗浄液による排ガス中の有害成分の吸収効率を向上させることで、処理時間を短縮でき、かつ吸収塔などを含む排ガス処理装置のコンパクト化を実現できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０（１０Ａ、１０Ｂ）    排ガス処理装置
１２    吸収塔本体
１２ａ    内周面
１４（１４ａ、１４ｂ，１４ｃ）    スプレイ部
１６    排ガス導入部
１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）    凹凸
２０    排ガス排出部
２１    吸収部
２２    ミストエリミネータ
２３    排液路
２４，２６    溝
２８    螺旋溝
３０    凸部（第１凸部）
３２    直管部
３４    凸部（第２凸部）
４０    幹管
４２    枝管
４４    スプレイノズル
４６    ノズル管
４８    ノズル
５０    洗浄液供給管
５２、５４    断面
Ｃｓ    洗浄液
ａ      軸方向
ｅ      排ガス
ｆｓ    旋回流
ｓ      内部空間
【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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