(57)【要約】【課題】硫黄酸化物等を吸収した霧状の海水が反応塔から外部へ排出されることを防ぐべく、反応塔の内部においてリング状である複数の液返し構造を設ける場合がある。ただし、複数の液返し構造を設けることにより反応塔の高さ方向長さが増加するので、制限された空間である船舶の室内に反応塔を設けることが困難となる。【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底部側から排ガスが排出される上部側への高さ方向に延伸する筒形状の内部空間を有し、旋回しながら上昇する排ガスに液体を噴射して洗浄する反応塔と、反応塔よりも上に設けられ、反応塔に接続したレデューサ部と、少なくとも一部がレデューサ部よりも上に設けられた煙道部と、レデューサ部に設けられた上部液返し構造とを備える、排ガス処理装置を提供する。【選択図】図１
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【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、
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への高さ方向に延伸する筒形状の内部空間を有し、旋回しながら上昇する排ガスに液体を噴射して洗浄する反応塔と、
前記反応塔よりも上に設けられ、前記反応塔に接続したレデューサ部と、
少なくとも一部が前記レデューサ部よりも上に設けられた煙道部と、
前記レデューサ部に設けられた上部液返し構造と
を備える
排ガス処理装置。
【請求項２】
前記上部液返し構造は、前記煙道部の一部が前記レデューサ部に延伸して設けられた煙道突出部と、前記レデューサ部の内壁にリング状に設けられ、前記レデューサ部の内壁から突出する上部液返しリングとの少なくとも１以上を有する
請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記上部液返し構造は、前記煙道突出部および前記上部液返しリングの両方を有し、
前記反応塔の内壁にリング状に設けられ、前記反応塔の内壁から突出する下部液返しリングをさらに備える
請求項２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記上部液返し構造は、前記煙道突出部および前記上部液返しリングのいずれか一方を有し、
前記反応塔の内壁にリング状に設けられ、前記反応塔の内壁から突出する下部液返しリングをさらに備える
請求項２に記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
前記煙道突出部、前記上部液返しリングおよび前記下部液返しリングの内径は、前記煙道突出部、前記上部液返しリングおよび前記下部液返しリングの順に小さい
請求項３または４に記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
前記上部液返しリングは、
前記レデューサ部の内壁に接するフランジ部と、
前記フランジ部の内径に接して設けられた筒状部と、
を有する
請求項２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】
前記上部液返しリングの前記筒状部は、前記レデューサ部の内壁と平行な内側面を有する円錐台形状である
請求項６に記載の排ガス処理装置。
【請求項８】
前記上部液返しリングの前記フランジ部は、前記レデューサ部の内壁に直交して設けられる
請求項７に記載の排ガス処理装置。
【請求項９】
前記上部液返しリングの前記筒状部は、前記反応塔の内壁と平行な内側面を有する円柱形状であり、
前記上部液返しリングの前記フランジ部は、前記レデューサ部の内壁に直交して設けられる
請求項６に記載の排ガス処理装置。
【請求項１０】
前記煙道突出部は、複数の開口を有する側壁を有する
請求項３または４に記載の排ガス処理装置。
【請求項１１】
前記煙道突出部の前記複数の開口における各開口の面積は、前記上部液返しリングに設けられた複数の開口における各開口の面積、および、前記下部液返しリングに設けられた複数の開口における各開口の面積よりも小さい
請求項１０に記載の排ガス処理装置。
【請求項１２】
前記煙道突出部の少なくとも一部は、前記底部側に向かって内径が増加する円錐台形状の筒状部を有する
請求項１０または１１に記載の排ガス処理装置。
【請求項１３】
前記煙道突出部は、円錐台形状の前記筒状部よりも内側に突出する煙道部液返しリングをさらに有する
請求項１２に記載の排ガス処理装置。
【請求項１４】
前記反応塔の前記内部空間において前記高さ方向に延伸し、液体を搬送する幹管と、
前記幹管の外壁から前記反応塔の内壁に向けて延伸して設けられ、各々異なる高さ位置に設けられた複数の枝管と、
前記複数の枝管に各々設けられ、前記幹管から供給される液体を噴射する複数の噴射部と
をさらに備え、
前記複数の枝管のうち最も前記上部側に位置する枝管において、前記液体を噴射する前記複数の噴射部における噴射角度の中心で規定される主方向は、前記底部側に傾いている
請求項１から１３のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１５】
前記複数の枝管のうち最上部に位置する枝管は、前記レデューサ部の内部に位置する
請求項１４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、反応塔内部に導入した排ガスと、反応塔内部に設けられたノズルから噴射される液体とを気液接触させることにより、排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）等を除去していた。
［先行技術文献］
［特許文献］
【０００３】
［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】
【０００４】
硫黄酸化物等を吸収した霧状の海水が反応塔から外部へ排出されることを防ぐべく、反応塔の内部においてリング状である複数の液返し構造を設ける場合がある。ただし、複数の液返し構造を設けることにより反応塔の高さ方向長さが増加するので、制限された空間である船舶の室内に反応塔を設けることが困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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を提供する。排ガス処理装置は、反応塔と、レデューサ部と、煙道部と、上部液返し構造とをそなえてよい。反応塔は、内部空間を有してよい。内部空間は、高さ方向に延伸する筒形状であってよい。高さ方向は、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への方向であってよい。反応塔は、旋回しながら上昇する排ガスに液体を噴射して、これにより排ガスを洗浄してよい。レデューサ部は、反応塔に接続してよい。レデューサ部は、反応塔よりも上に設けられてよい。煙道部は、少なくとも一部がレデューサ部よりも上に設けられてよい。上部液返し構造は、レデューサ部に設けられてよい。
【０００６】
上部液返し構造は、煙道突出部と、上部液返しリングとの少なくとも１以上を有してよい。煙道突出部は、煙道部の一部がレデューサ部に延伸して設けられた部分であってよい。上部液返しリングは、レデューサ部の内壁から突出してよい。上部液返しリングは、レデューサ部の内壁にリング状に設けられてよい。
【０００７】
上部液返し構造は、煙道突出部および上部液返しリングの両方を有してよい。排ガス処理装置は、下部液返しリングをさらに備えてよい。下部液返しリングは、反応塔の内壁から突出してよい。下部液返しリングは、反応塔の内壁にリング状に設けられてよい。
【０００８】
上部液返し構造は、煙道突出部および上部液返しリングのいずれか一方を有してよい。排ガス処理装置は、下部液返しリングをさらに備えてよい。下部液返しリングは、反応塔の内壁から突出してよい。下部液返しリングは、反応塔の内壁にリング状に設けられてよい。
【０００９】
煙道突出部、上部液返しリングおよび下部液返しリングの内径は、煙道突出部、上部液返しリングおよび下部液返しリングの順に小さくてよい。
【００１０】
上部液返しリングは、フランジ部と、筒状部とを有してよい。フランジ部は、レデューサ部の内壁に接してよい。筒状部は、フランジ部の内径に接して設けられてよい。
【００１１】
上部液返しリングの筒状部は、円錐台形状であってよい。当該円錐台形状は、レデューサ部の内壁と平行な内側面を有してよい。
【００１２】
上部液返しリングのフランジ部は、レデューサ部の内壁に直交して設けられてよい。
【００１３】
上部液返しリングの筒状部は、円柱形状であってよい。円柱形状は、反応塔の内壁と平行な内側面を有してよい。上部液返しリングのフランジ部は、レデューサ部の内壁に直交して設けられてよい。
【００１４】
煙道突出部は、複数の開口を有する側壁を有してよい。
【００１５】
煙道突出部の複数の開口における各開口の面積は、上部液返しリングに設けられた複数の開口における各開口の面積、および、下部液返しリングに設けられた複数の開口における各開口の面積よりも小さくてよい。
【００１６】
煙道突出部の少なくとも一部は、筒状部を有してよい。当該筒状部は、底部側に向かって内径が増加する円錐台形状であってよい。
【００１７】
煙道突出部は、煙道部液返しリングをさらに有してよい。煙道部液返しリングは、円錐台形状の筒状部よりも内側に突出してよい。
【００１８】
排ガス処理装置は、幹管と、複数の枝管と、複数の噴射部とをさらに備えてよい。幹管は、液体を搬送してよい。幹管は、反応塔の内部空間において高さ方向に延伸してよい。複数の枝管は、各々異なる高さ位置に設けられてよい。複数の枝管は、幹管の外壁から反応塔の内壁に向けて延伸して設けられてよい。複数の噴射部は、幹管から供給される液体を噴射してよい。複数の噴射部は、複数の枝管に各々設けられてよい。複数の枝管のうち最も上部側に位置する枝管において、液体を噴射する複数の噴射部における噴射角度の中心で規定される主方向は、底部側に傾いていてよい。
【００１９】
複数の枝管のうち最上部に位置する枝管は、レデューサ部の内部に位置してよい。
【００２０】
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】
【００２１】
【図１】第１実施形態における排ガス処理装置１００の概要を示す図である。
【図２】第２実施形態における排ガス処理装置１１０の概要を示す図である。
【図３】第３実施形態における排ガス処理装置１２０の概要を示す図である。
【図４】第４実施形態における排ガス処理装置１３０の概要を示す図である。
【図５】第５実施形態における排ガス処理装置１４０の概要を示す図である。
【図６】第６実施形態における排ガス処理装置１５０の概要を示す図である。
【図７】（ａ）は、上部液返しリング５０の断面を示す図である。（ｂ）は、上部液返しリング５０の上面を示す図である。
【図８】（ａ）から（ｃ）は、上部液返しリング５０の変形例を示す断面図である。
【図９】煙道突出部４２の第１変形例を示す図である。
【図１０】煙道突出部４２の第２変形例を示す図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、最も上部１２側に位置する枝管２２の噴射部２４における主方向２６を説明する図である。
【図１２】第７実施形態における排ガス処理装置１６０の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
図１は、第１実施形態における排ガス処理装置１００の概要を示す図である。図１は、排ガス処理装置１００の正面視図である。図１では、排ガス処理装置１００の断面を示す。ただし、理解を容易にすることを目的として、幹管２０、枝管２２、噴射部２４、液体導入部２８およびバッフル２９は、断面ではなく側面を示す。また、反応塔１０の紙面手前に設けられる排ガス導入部１６を点線により示す。
【００２４】
本例では、反応塔１０の長手方向をｚ方向とする。ｚ方向は、反応塔１０の底部１４側から上部１２側への高さ方向に等しい。ｘおよびｙ方向は、互いに垂直である。本例において、ｘ、ｙおよびｚ方向は、右手系を構成する。ｚ方向は、ｘおよびｙ方向を有する平面に対して垂直な方向である。ｚ方向は、船舶の床面に垂直な方向であってよいし、地面に垂直な方向であってもよい。ただし、ｚ方向はこれらの方向の例に限定されない。ｚ方向は、地面に平行な方向であってもよい。なお、本例において、＋ｚ方向を「上」、「上方」または「上部」と称し、−ｚ方向を「下」、「下方」、「下部」または「底部」と称する場合がある。
【００２５】
排ガス処理装置１００は、反応塔１０と、レデューサ（ｒｅｄｕｃｅｒ）部３０と、煙道部４０と、上部液返し構造６０とを備える。上部液返し構造６０は、煙道突出部４２または後述の上部液返しリング５０を含む。本例の上部液返し構造６０は、煙道突出部４２である。
【００２６】
本例の反応塔１０および煙道部４０は、高さ方向に延伸する筒形状の内部空間１５を有する。また、本例のレデューサ部３０は、円錐台形状の内部空間を有する。本例の反応塔１０、レデューサ部３０および煙道部４０における内部空間は、共通の中心軸１１を有する。本例の中心軸１１は、ｚ方向に平行である。なお、本例の中心軸１１は、幹管２０の中心軸でもある。
【００２７】
排ガス導入部１６よりも上に位置するｘ‐ｙ平面において、中心軸１１から反応塔１０の内壁までの距離は一定である。同様に、他のｘ‐ｙ平面において、中心軸１１から煙道部４０および煙道突出部４２の内壁までの距離は一定である。さらに他のｘ‐ｙ平面において、中心軸１１からレデューサ部３０の内壁までの距離は一定である。なお、＋ｚ方向に進むにつれて、中心軸１１からレデューサ部３０の内壁までの距離は徐々に減少する。
【００２８】
反応塔１０は、底部１４側の側面に排ガス導入部１６を有する。排ガス導入部１６は、反応塔１０を正面視した場合に矩形の断面を有する導管であってよい。排ガス導入部１６は、矩形の断面に垂直な方向に延伸する長手部を有してよい。本例において、排ガス導入部１６の長手部は、ｘ方向に平行である。本例の排ガス導入部１６の長手部は、内側側壁１７および外側側壁１８を有する。本例において、排ガス導入部１６の外側側壁１８は、反応塔１０の外径の接線方向に延伸する。また、排ガス導入部１６の内側側壁１７が、反応塔１０の側壁と交差する方向に延伸する。
【００２９】
排ガスは、底部１４側に位置する排ガス導入部１６から反応塔１０へ導入される。排ガスは、船舶のエンジン等の動力装置から排出された排ガスであってよい。排ガスは、反応塔１０の内部で予め定められた旋回方向で旋回するように排ガス導入部１６から反応塔１０に導入される。本例の排ガスは、反応塔１０の内部空間１５において螺旋状に旋回しながら上昇する。反応塔１０の内部で液体が噴射されることにより、排ガスは洗浄される。その後、排ガスは、煙道部４０から排ガス処理装置１００の外へ排出される。
【００３０】
レデューサ部３０は、反応塔１０よりも上に設けられる。レデューサ部３０は、異なる径を有する２つの筒を接続する継手部であってよい。レデューサ部３０は、高さ方向の端部において小径部３２を有し、高さ方向とは反対方向の端部において大径部３４を有する。本例において、レデューサ部３０の小径部３２は煙道部４０に接続し、レデューサ部３０の大径部３４は反応塔１０に接続する。つまり、本例のレデューサ部３０は、反応塔１０と、反応塔１０よりも小さい内径を有する煙道部４０とを接続する。
【００３１】
これにより、反応塔１０の上部１２から煙道部４０にかけて、徐々に内径を小さくすることができる。したがって、反応塔１０と煙道部４０とを直接接続することにより高さ方向において筒の内径が不連続に変化する場合と比較して、排ガス処理装置１００における圧力損失を低減することができる。
【００３２】
本例において、煙道部４０の一部は、レデューサ部３０に延伸して設けられる。つまり、レデューサ部３０の最上部から−ｚ方向に延伸した煙道部４０の一部を煙道突出部４２と称する。煙道部４０の残りの部分は、レデューサ部３０よりも上に設けられる。レデューサ部３０の小径部３２において、煙道突出部４２とレデューサ部３０とが固定されてよい。本例では、煙道突出部４２の外径と、レデューサ部３０の小径部３２の内径とが一致する。
【００３３】
本例において、反応塔１０には液返し構造が設けられないが、レデューサ部３０には液返し構造が設けられる。本例の上部液返し構造６０は、レデューサ部３０に設けられた煙道突出部４２である。これにより、液返し構造を設けつつも、反応塔１０の高さ方向長さを低減することができる。よって、反応塔１０の高さ方向長さを船舶の室内の大きさに適合させることができる。本例の排ガス処理装置１００は、設置空間に余裕が無い船舶等において特に適している。また、レデューサ部３０では、反応塔１０の上部１２から煙道部４０にかけて徐々に内径が小さくなっているため、煙道部４０に近くなる程、排ガスの旋回流の旋回速度が上がり、かつ、レデューサ部３０の内側面と煙道部４０との距離が短くなる。そのため、霧状となった液体が煙道部４０から外部へ排出され易くなるおそれがある。しかし、本例の排ガス処理装置１００では、上部液返し構造６０を設けているため、煙道部４０から外に排出される霧状となった液体を低減することができる。
【００３４】
本例の反応塔１０は、底部１４から上部１２までの高さ方向の長さが３［ｍ］であり、内径が７００［ｍｍ］である。また、本例のレデューサ部３０は、大径部３４から小径部３２までの高さ方向の長さが６５４［ｍｍ］である。レデューサ部３０の小径部３２の内径は、大径部３４の約６０［％］であってよい。本例のレデューサ部３０の小径部３２の内径は、４２０［ｍｍ］である。本例において、レデューサ部３０の最上部（小径部３２の位置）から煙道突出部４２の下端までの長さを、煙道突出部４２の突出長さと称する。煙道突出部４２の突出長さは、レデューサ部３０のｚ方向長さの５０［％］以下であってよく、２０［％］以下であってもよい。本例の煙道突出部４２の突出長さは、１００［ｍｍ］である。
【００３５】
排ガス処理装置１００は、排水導出部１９、幹管２０、枝管２２、噴射部２４、液体導入部２８およびバッフル２９を備える。反応塔１０の底部１４は、反応塔１０の内部で噴射された後に落下した液体を一時的に貯留する排水貯留部として機能してよい。底部１４に貯留された液体は、最終的に排水導出部１９から反応塔１０の外へ排出されてよい。
【００３６】
本例の液体導入部２８は、反応塔１０の底部１４近傍において反応塔１０の側面から内部に導入される。本例の液体導入部２８は、Ｌ字形状に屈曲した管である。本例の液体導入部２８は、中心軸１１と平行に幹管２０に水密接続される。液体導入部２８には、反応塔１０の外部からポンプ等を用いて、海水、湖水、川水またはアルカリ性の液体が導入される。液体導入部２８と幹管２０とは流体連結されており、液体導入部２８に導入された液体は幹管２０へ供給される。
【００３７】
本例のバッフル２９は、液体導入部２８に設置される。バッフル２９は、ｘ‐ｙ平面に平行な平面を有してよい。本例のバッフル２９は、幹管２０が通ることができる貫通開口を有する円板である。バッフル２９は、排ガス導入部１６よりも底部１４側に設けられる。バッフル２９は、排ガスが導入される領域と排水を貯留する領域とに、反応塔１０を区切る機能を有してよい。
【００３８】
本例の幹管２０は、反応塔１０の内部空間１５において高さ方向に延伸する。幹管２０は、液体導入部２８から供給された液体を高さ方向に搬送してよい。幹管２０には複数の枝管２２が設けられる。幹管２０から枝管２２へ液体が供給されるよう、幹管２０と枝管２２とは流体連結されている。
【００３９】
複数の枝管２２は、幹管２０の外壁から反応塔１０の内壁に向けて延伸して設けられる。本例では、枝管２２の長手方向の一端は、幹管２０に溶接されてよい。本例では、同じ高さ位置に４つの枝管２２‐Ａ、２２‐Ｂ、２２‐Ｃおよび２２−Ｄが設けられる。４つの枝管２２‐Ａから２２−Ｄは、幹管２０を上面視した場合に十字を形成する。なお、紙面の都合上、図１においては枝管２２‐Ｄを省略する。
【００４０】
本例の枝管２２‐１Ａから２２‐ｎＡは、高さ方向において重なるよう設けられる。本例の枝管２２‐１Ａから２２‐ｎＡは、高さ方向において一定間隔で離間して各々異なる高さ位置に設けられる。なお、ｎは２以上の自然数である。本例においては、ｎ＝８である。枝管２２の高さ方向におけるピッチは０．３［ｍ］であってよい。枝管２２‐１Ｂから枝管２２‐ｎＢも、各々異なる高さ位置に所定のピッチだけ離間して設けられる。枝管２２‐１Ｃから枝管２２‐ｎＣおよび枝管２２‐１Ｄから枝管２２‐ｎＤも同様である。
【００４１】
複数の枝管２２に各々には、複数の噴射部２４が設けられる。本例では１つの枝管２２に２つの噴射部２４が設けられる。なお、１つの枝管２２に設けられる噴射部２４の数は、２つに限定されず３つ以上としてもよい。噴射部２４は、ねじ込み手段により枝管２２に接続されてよく、溶接により枝管２２に接続されてもよい。
【００４２】
噴射部２４は、幹管２０から供給される液体を反応塔１０の内部において噴射する。噴射された液体は、細かい水滴または液体は霧状に変化する。噴射された液体と排ガスとを気液接触させることにより、排ガス中の硫黄酸化物等は液体に吸収される。これにより、排ガスを洗浄することができる。噴射部２４は、空円錐状に液体を噴射するスプレーノズルであってよい。本例では、図１の×印を付した部分に、噴射部２４の噴射口が設けられる。噴射部２４は、排ガスの旋回流を助けるよう液体を噴射してよい。
【００４３】
図２は、第２実施形態における排ガス処理装置１１０の概要を示す図である。本例の排ガス処理装置１１０は、煙道突出部４２を有さない。本例の煙道部４０の底部は、レデューサ部３０の小径部３２上に固定される。なお、本例では、煙道部４０の内径とレデューサ部３０の小径部３２の内径とが一致する。本例の上部液返し構造６０は、上部液返しリング５０である。係る点が、第１実施形態と異なる。他の点は、第１実施形態と同様である。
【００４４】
上部液返しリング５０は、フランジ部５２および筒状部５４を有する。上部液返しリング５０は、レデューサ部３０の内壁から突出する。上部液返しリング５０は、レデューサ部３０の内壁にリング状に設けられる。フランジ部５２の外径は、レデューサ部３０の内壁に接して固定される。フランジ部５２の外径はレデューサ部３０の外壁から突出してよい。当該突出した部分をレデューサ部３０に対して固定部材により固定してよい。
【００４５】
筒状部５４は、フランジ部５２の内径に接して設けられる。本例の筒状部５４は、フランジ部５２の内径よりも中心軸１１側に設けられる。なお、筒状部５４の形状は、円柱形状の筒または円錐台形状の筒であってよい。ただし、本例の筒状部５４は、円柱形状の筒である。
【００４６】
本例の上部液返しリング５０は、霧状となった液体が煙道部４０から外部に排出されることを防ぐ機能を有する。例えば、上部液返しリング５０は、レデューサ部３０の内側面近傍において霧状の液体の上昇を妨げる。
【００４７】
本例の上部液返しリング５０は、フランジ部５２に開口５６を有する。開口５６は、フランジ部５２を貫通して設けられる。開口５６を設けることにより、フランジ部５２に滞留した液体は自重により下方に落下することができる。落下した液体は、最終的に、排水導出部１９から排ガス処理装置１１０の外へ排出される。
【００４８】
本例において、液返し構造はレデューサ部３０に設けられるが、反応塔１０には設けられない。本例の上部液返し構造６０は、レデューサ部３０に設けられた上部液返しリング５０である。これにより、液返し構造を設けつつも、反応塔１０の高さ方向長さを低減することができる。よって、反応塔１０の高さ方向長さを船舶の室内の大きさに適合させることができる。
【００４９】
図３は、第３実施形態における排ガス処理装置１２０の概要を示す図である。本例の上部液返し構造６０は、第１実施形態の煙道突出部４２と、第２実施形態の上部液返しリング５０との両方を有する。係る点において、本例は、第１および第２実施形態と異なる。本例は、煙道突出部４２および上部液返しリング５０の両方を有するので、煙道部４０から外に排出される液体を第１および第２実施形態よりも更に低減することができる。加えて、第１および第２実施形態と同様に、液返し構造を設けつつも反応塔１０の高さ方向長さを低減することができる。
【００５０】
図４は、第４実施形態における排ガス処理装置１３０の概要を示す図である。本例の排ガス処理装置１３０は、上部液返し構造６０としての煙道突出部４２と、下部液返しリング７０とを有する。本例の排ガス処理装置１３０は、下部液返しリング７０を有する点において、第１実施形態と異なる。
【００５１】
下部液返しリング７０は、上部液返しリング５０と同じ機能を有する。下部液返しリング７０は、上部液返しリング５０と同じ構成であってよい。下部液返しリング７０は、フランジ部７２および筒状部７４を有する。フランジ部７２は、開口７６を有する。開口７６は、フランジ部７２を貫通して設けられる。下部液返しリング７０は、反応塔１０の内壁にリング状に設けられ、反応塔１０の内壁から突出する。フランジ部７２は、反応塔１０の内壁に接する。本例のフランジ部７２の外径は、反応塔１０の内壁に固定される。筒状部７４は、フランジ部７２の内径の位置に接して設けられる。本例の筒状部７４は、フランジ部７２に接続して、フランジ部７２よりも中心軸１１側に設けられる。
【００５２】
本例においては、反応塔１０に１つの下部液返しリング７０を設け、かつ、レデューサ部３０に煙道突出部４２を設けるので、煙道部４０から外に排出される液体を第１実施形態よりも更に低減することができる。
【００５３】
図５は、第５実施形態における排ガス処理装置１４０の概要を示す図である。本例の排ガス処理装置１３０は、上部液返し構造６０としての上部液返しリング５０と、下部液返しリング７０とを有する。本例の排ガス処理装置１３０は、下部液返しリング７０を有する点において、第２実施形態と異なる。ただし、上部液返しリング５０は第２実施形態と同じであり、下部液返しリング７０は第４実施形態と同じである。
【００５４】
本例においても、反応塔１０には１つの下部液返しリング７０を設ける。それゆえ、反応塔１０に複数の下部液返しリング７０を設ける場合と比較して、反応塔１０の高さ方向長さを低減することができる。さらに、本例では、反応塔１０に１つの下部液返しリング７０を有し、かつ、レデューサ部３０に１つの上部液返しリング５０を有するので、煙道部４０から外に排出される液体を第２実施形態よりも更に低減することができる。
【００５５】
図６は、第６実施形態における排ガス処理装置１５０の概要を示す図である。本例の上部液返し構造６０は、煙道突出部４２および上部液返しリング５０の両方を有する。加えて、本例の排ガス処理装置１５０は、反応塔１０において下部液返しリング７０を有する。係る点において、第１から第５実施形態と異なる。
【００５６】
本例においても、反応塔１０に複数の下部液返しリング７０を設ける場合と比較して、反応塔１０の高さ方向長さを低減することができる。さらに、煙道部４０から外に排出される液体を第１から第５実施形態のいずれよりも更に低減することができる。
【００５７】
本例において、煙道突出部４２の内径はＲ１であり、上部液返しリング５０の内径はＲ２であり、下部液返しリング７０の内径はＲ３である。本例では、排ガス処理装置１５０の上部ほど内径を小さくする。つまり、本例において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、この順に小さい。Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３の関係を満たす。これにより、Ｒ２＜Ｒ１、Ｒ３＜Ｒ２、または、Ｒ３＜Ｒ１である場合と比較して、反応塔１０における排ガスの圧力損失を低減することができる。なお、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３の関係は、第３から第５実施形態（図３から図５）において適用されてもよい。
【００５８】
図７（ａ）は、上部液返しリング５０の断面を示す図である。図７（ｂ）は、上部液返しリング５０を示す図である。上部液返しリング５０のｙ‐ｚ断面の構成（図７（ａ））については、既に述べたので説明を省略する。図７（ｂ）に示すように、フランジ部５２には複数の開口５６が設けられる。複数の開口５６の各中心は、所定の直径の円周上に設けられてよい。当該所定の直径は、フランジ部５２の内径より大きく、フランジ部５２の外径より小さくてよい。
【００５９】
排ガスの旋回流は、中心軸１１よりも反応塔１０の内壁側において強い。同様に、排ガスの旋回流は、中心軸１１よりもレデューサ部３０の内壁側において強い。そこで、複数の開口５６の中心をフランジ部５２の外径よりも内径に寄せてよい。例えば、複数の開口５６の中心が設けられる所定の直径は、フランジ部５２の内径より大きく、かつ、フランジ部５２の内径および外径の和の半分以下とする。これにより、開口５６から落下する液体が排ガスの上昇流によって妨げられることを防ぐことができる。
【００６０】
図８（ａ）から図８（ｃ）は、上部液返しリング５０の変形例を示す断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）の筒状部５４は、レデューサ部３０の内壁と平行な内側面５５を有する円錐台形状である。これにより、レデューサ部３０の大径部３４から小径部３２にかけての圧力損失を低減することができる。これに対して、図８（ｃ）の筒状部５４は、反応塔１０の内壁と平行な内側面５５を有する円柱形状である。
【００６１】
図８（ａ）および図８（ｃ）のフランジ部５２は、レデューサ部３０の内壁に直交して設けられる。これにより、フランジ部５２の内径は外径よりも下に位置する。フランジ部５２の上部と筒状部５４の外側面５７とで形成する溝部分は、図８（ａ）において直角であり、図８（ｃ）において鋭角である。当該直角および鋭角の溝部分は、図８（ｂ）における鈍角の溝部分の例と比較して液体を溜め易い。したがって、自重による液体の落下が生じやすくなる。
【００６２】
なお、図８（ｂ）の上部液返しリング５０は、フランジ部５２の外径からさらに外側に突出する部分を有してよい。当該突出する部分をレデューサ部３０に差し込み、レデューサ部３０の外まで引き出して、当該引き出した部分をねじ止めしてよい。これにより、上部液返しリング５０の設置が完了する。それゆえ、図８（ｂ）の上部液返しリング５０は、図８（ａ）および（ｃ）の例よりもレデューサ部３０への設置が容易である。また、図８（ｃ）の上部液返しリング５０は、フランジ部５２の底部と筒状部５４の外側面５７とが成す角度αが図８（ａ）および（ｂ）の例よりも大きい。それゆえ、図８（ｃ）の例は、レデューサ部３０の内壁近傍を上昇して上部液返しリング５０に至る液体を最も捕集しやすい。
【００６３】
図９は、煙道突出部４２の第１変形例を示す図である。本例の煙道突出部４２は、複数の開口４６を有する側壁４７を有する。本例の開口４６は、側壁４７を貫通する円形の開口である。ただし、開口４６は、メッシュ形状であってもよく、スリット形状であってもよい。排ガスは開口４６を通過することができる。それゆえ、開口４６を設けない場合と比較して、煙道突出部４２を設けたことによる圧力損失を更に低減することができる。また、煙道突出部４２は、開口４６よりも径が大きい液体を、開口４６において捕集することができる。
【００６４】
本例において、煙道突出部４２の側壁４７における各開口４６の面積をＳ１とする。また、上部液返しリング５０の各開口５６の面積をＳ２とする。Ｓ２は、フランジ部５２を上面視した場合の１つの開口５６の面積とする。さらに、下部液返しリング７０の各開口７６の面積をＳ３とする。Ｓ３は、フランジ部７２を上面視した場合の１つの開口７６の面積とする。本例において、Ｓ１は、Ｓ２およびＳ３よりも小さい。液体の粒径は高さ方向において上に行くほど小さくなる傾向にある。それゆえ、Ｓ１をＳ２およびＳ３よりも大きくする場合と比較して、液体の捕集性能を向上させることができる。好適な例として、開口面積の大きさは、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係を満たしてよい。
【００６５】
霧状となった液体は、排ガスの旋回流による遠心力によってレデューサ部３０の内壁に押し付けられ、各開口５６を通って自重で落下する。従って、自重で落下した液体の粒径は下に行くほど大きくなる傾向にある。液体は粒径が大きいほど重くなるので、排ガスの旋回流の影響が弱まる。これにより、より下に位置する各開口５６ほど自重による液体の落下がさらに生じやすくなる。なお、本例の煙道突出部４２を、第１、第３、第４および第６実施形態に適用してよいのは勿論である。
【００６６】
図１０は、煙道突出部４２の第２変形例を示す図である。煙道突出部４２の少なくとも一部は、底部１４側に向かって内径が増加する円錐台形状の筒状部を有してよい。本例の煙道突出部４２は、その全体が高さ方向に進むにつれて内径が減少する円錐台形状の筒状部である。これにより、筒状部が円柱形状の筒である場合と比較して、煙道突出部４２における圧力損失を更に低減することができる。
【００６７】
煙道突出部４２は、円錐台形状の筒状部よりも内側に突出する煙道部液返しリング４８をさらに有してよい。本例の煙道部液返しリング４８は、レデューサ部３０の小径部３２から下方に突出する。本例の煙道部液返しリング４８は、煙道部４０における円筒形状の部分と所定の鈍角を形成してよい。本例では、レデューサ部３０よりも上への液体の飛散を抑えることができるので、レデューサ部３０よりも上の煙道部４０の腐食を低減することができる。本例の煙道突出部４２を、第１、第３、第４および第６実施形態に適用してよいのは勿論である。
【００６８】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、最も上部１２側に位置する枝管２２の噴射部２４における主方向２６を説明する図である。本例において、噴射部２４から噴射される液体の主方向２６は、噴射部２４における噴射角度２５の中心で規定する。なお、噴射角度２５は、スプレーノズル等の噴射部２４の近傍において液体が広がる角度として一般的に知られている。図１１（ａ）は、最上部の噴射部２４の主方向２６がｘ‐ｙ平面に対して平行である例である。これに対して、図１１（ｂ）は、最上部の噴射部２４の主方向２６が図１１（ａ）の例よりも底部１４側に傾いている例である。図１１（ｂ）の例では、図１１（ａ）と比較して高さ方向へ飛散する液体を減少させることができる。これにより、上述の例と比較して、煙道部４０から外へ液体が排出されることを抑制することができる。図１１（ｂ）の例を上述の実施形態および変形例に適用してよいのは勿論である。
【００６９】
図１２は、第７実施形態における排ガス処理装置１６０の概要を示す図である。複数の枝管２２のうち最上部に位置する枝管２２は、レデューサ部３０の内部に位置してよい。最上部に位置する枝管２２は、レデューサ部３０の小径部３２と大径部３４との間に設けられてよい。本例において、最上部に位置する枝管２２は４つ存在する。本例において当該４つの枝管２２は、上部液返しリング５０とレデューサ部３０の大径部３４との間に設けられる。係る点が第６実施形態と異なる。他の点は、第６実施形態と同じである。本例では、レデューサ部３０にまで枝管２２を設けることにより、第６実施形態と比較して反応塔１０の高さ方向長さを更に低減することができる。なお、最上部に位置する枝管２２の噴射部２４は、図１１（ｂ）のように主方向２６が底部１４側に傾いてよい。それにより、最上部の枝管２２の噴射部２４から噴射される液体が、下部液返しリング７０に滞留することを抑制できる。
【００７０】
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。
【００７１】
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】
【００７２】
１０・・反応塔、１１・・中心軸、１２・・上部、１４・・底部、１５・・内部空間、１６・・排ガス導入部、１７・・内側側壁、１８・・外側側壁、１９・・排水導出部、２０・・幹管、２２・・枝管、２４・・噴射部、２５・・噴射角度、２６・・主方向、２８・・液体導入部、２９・・バッフル、３０・・レデューサ部、３２・・小径部、３４・・大径部、４０・・煙道部、４２・・煙道突出部、４６・・開口、４７・・側壁、４８・・液返しリング、５０・・上部液返しリング、５２・・フランジ部、５４・・筒状部、５５・・内側面、５６・・開口、５７・・外側面、６０・・上部液返し構造、７０・・下部液返しリング、７２・・フランジ部、７４・・筒状部、７６・・開口、１００・・排ガス処理装置、１１０・・排ガス処理装置、１２０・・排ガス処理装置、１３０・・排ガス処理装置、１４０・・排ガス処理装置、１５０・・排ガス処理装置、１６０・・排ガス処理装置
【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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