(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材（１６１）と、
前記支持部材（１６１）に回転可能に結合された噴霧盤（１６２）と、
試薬スラリー（１６３ａ）を送達領域（１６５）に送達するための第１供給ライン（１６
３）と、
希釈液（１６４ａ）を前記送達領域（１６５）に送達するための第２供給ライン（１６４）と
を有する、噴霧乾燥吸収器（１３０）で用いられる噴霧器システム（１６０）であって、前記送達領域（１６５）は、前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）の相互作用によって生じるスケールの形成を低減するべく当該噴霧器システム（１６０）内において前記噴霧盤（１６２）の上方に近接して配置された固定装置であり、当該送達領域（１６５）において前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）とが相互作用する
ことを特徴とする噴霧器システム（１６０）。
【請求項２】
前記固定装置は、固定板であることを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム（１６０）。
【請求項３】
前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記支持部材（１６１）に固定された、内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を更に有し、送達領域（１６５）は前記内部室（１６６）内に配置され、開口（１６８）は前記内部室（１６６）から前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在し、開口（１６８）は前記噴霧盤（１６２）の近傍に位置していることを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム。
【請求項４】
前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記支持部材（１６１）に固定された、内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を更に有し、第１の開口（１６８）と第２の開口（１６８’）が前記液分配器（１６７）に設けられ、前記第１及び第２の開口（１６８、１６８’）の各々は、前記内部室（１６６）から前記噴霧盤（１６２）の近傍の前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在していることを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム（１６０）。
【請求項５】
前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記支持部材（１６１）に固定された、内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を更に有し、前記少なくとも一つの開口（１６８）は第１の開口（１６８）と第２の開口（１６８’）を含み、前記第１の開口（１６８）は前記第２の開口（１６８’）と同心状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム（１６０）。
【請求項６】
前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記支持部材（１６１）に固定された、内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を更に有し、前記少なくとも一つの開口（１６８）は第１の開口（１６８）と第２の開口（１６８’）を含み、前記第１の開口（１６８）は第１供給ライン（１６３）の反対側に配置され、前記第２の開口（１６８’）は第２供給ライン（１６４）の反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム（１６０）。
【請求項７】
前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記支持部材（１６１）に固定された、内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を更に有し、前記少なくとも一つの開口（１６８）は第１の開口（１６８）と第２の開口（１６８’）を含み、前記第１の開口（１６８）は第１供給ライン（１６３）の反対側に配置され、前記第２の開口（１６８’）は第２供給ライン（１６４）の反対側に配置され、前記試薬スラリー（１６３ａ）は、前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）において前記希釈液（１６４ａ）に接触して前記内部室（１６６）内にスケールバリア（１７２）を形成し、前記スケールバリア（１７２）は前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）における前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）の更なる相互作用を分離することを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム（１６０）。
【請求項８】
前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記支持部材（１６１）に固定された、内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を更に有し、前記少なくとも一つの開口（１６８）は第１の開口（１６８）と第２の開口（１６８’）を含み、前記第１の開口（１６８）は第１供給ライン（１６３）の反対側に配置され、前記第２の開口（１６８’）は第２供給ライン（１６４）の反対側に配置され、前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）にバリア（１７２）が配置され、前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）における前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）の相互作用を分離することを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム（１６０）。
【請求項９】
コントローラ（２００）と少なくとも一つの弁（２１０）とを更に有し、前記コントローラ（２００）は前記試薬スラリー（１６３ａ）及び前記希釈液（１６４ａ）の前記送達領域（１６５）への流量を制御するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム（１６０）。
【請求項１０】
前記試薬スラリー（１６３ａ）は水酸化カルシウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の噴霧器システム（１６０）。
【請求項１１】
噴霧器システム（１６０）におけるスケールの形成を低減する方法であって、
支持部材（１６１）と、送達領域（１６５）と、噴霧盤（１６２）と、第１供給ライン（１６３）と、第２供給ライン（１６４）とを有する噴霧器システム（１６０）を煙道ガス処理システム（１００）に設けるステップと、
試薬スラリー（１６３ａ）を前記噴霧器システム（１６０）に送り、前記試薬スラリー（１６３ａ）が前記第１供給ライン（１６３）を通じて前記送達領域（１６５）に送達されるようにするステップと、
希釈液（１６４ａ）を前記噴霧器システム（１６０）に送り、前記希釈液（１６４ａ）が前記第２供給ライン（１６４）を通じて前記送達領域（１６５）に送達されるようにするステップと、
前記送達領域（１６５）として前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）の相互作用によって生じるスケールの形成を低減するべく前記噴霧器システム（１６０）内において前記噴霧盤（１６２）の上方に近接して固定装置を配置し、前記送達領域（１６５）において前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）とが相互作用するステップと
を有する方法。
【請求項１２】
前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）は、異なる流量で前記噴霧器システム（１６０）に送られることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）は、等しい流量で前記噴霧器システム（１６０）に送られることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を、前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記噴霧器システム（１６０）に固定し、前記少なくとも一つの開口（１６８）が前記内部室（１６６）から前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在し前記噴霧盤（１６２）の近傍に位置するようにするステップを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を、前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記噴霧器システム（１６０）に固定し、前記少なくとも一つの開口（１６８）が前記内部室（１６６）から前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在し前記噴霧盤（１６２）の近傍に位置するようにするステップと、
前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）に前記第１供給ライン（１６３）及び前記第２供給ライン（１６４）を提供するステップと、
前記試薬スラリー（１６３ａ）を前記第１供給ライン（１６３）を通じて前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）へ送達するステップと、
前記希釈液（１６４ａ）を前記第２供給ライン（１６４）を通じて前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）へ送達するステップと
を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を、前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記噴霧器システム（１６０）に固定し、前記少なくとも一つの開口（１６８）が前記内部室（１６６）から前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在し前記噴霧盤（１６２）の近傍に位置するようにするステップと、
前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）において前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）とを混合し噴霧液（１３２）を形成するステップと、
前記噴霧液（１３２）を前記液分配器（１６７）の前記少なくとも一つの開口（１６８）を通じて前記噴霧盤（１６２）へ送達するステップと
を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を、前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記噴霧器システム（１６０）に固定し、前記少なくとも一つの開口（１６８）が前記内部室（１６６）から前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在し前記噴霧盤（１６２）の近傍に位置するようにするステップと、
前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）において前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）とを混合するステップと、
前記内部室（１６６）内にスケールバリア（１７２）を形成し、前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）における前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）の更なる相互作用を分離するステップと
を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を、前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記噴霧器システム（１６０）に固定し、前記少なくとも一つの開口（１６８）が前記内部室（１６６）から前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在し前記噴霧盤（１６２）の近傍に位置するようにするステップと、
前記第１供給ライン（１６３）の反対側において第１の開口（１６８）を前記液分配器（１６７）に配置し、前記第２供給ライン（１６４）の反対側において第２の開口（１６８’）を前記液分配器（１６７）に配置するステップと
を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を、前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記噴霧器システム（１６０）に固定し、前記少なくとも一つの開口（１６８）が前記内部室（１６６）から前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在し前記噴霧盤（１６２）の近傍に位置するようにするステップと、
前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）がバリア（１７２）によって分かれて維持されるように、前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）を前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）へ送達するステップと、
前記試薬スラリー（１６３ａ）を第１の開口（１６８）を通じて前記噴霧盤（１６２）へ流すステップと、
前記希釈液（１６４ａ）を第２の開口（１６８’）を通じて前記噴霧盤（１６２）へ流すステップと
を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
内部室（１６６）と少なくとも一つの開口（１６８）とを有する液分配器（１６７）を、前記噴霧盤（１６２）の上方の位置において前記噴霧器システム（１６０）に固定し、前記少なくとも一つの開口（１６８）が前記内部室（１６６）から前記液分配器（１６７）の外側部分（１６９）へ延在し前記噴霧盤（１６２）の近傍に位置するようにするステップと、
バリア（１７２）を前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）に配置し、前記液分配器（１６７）の前記内部室（１６６）における前記試薬スラリー（１６３ａ）と前記希釈液（１６４ａ）の相互作用を分離するステップと
を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年１２月１２日に出願した米国特許仮出願第６１／１２２，２２７号の優先権を主張するものであり、ここで参照することによりその記載の全てを本書に含める。
【０００２】
本発明は、一般に、デュアルフィード噴霧器用液分配器（dual feed atomizer liquid distributor）に関し、より詳しくは、デュアルフィード噴霧器用液分配器が設けられた、煙道ガス流を処理するための乾式煙道ガス脱硫システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
燃料の燃焼、特に化石燃料や廃棄物のような炭素質材料の燃焼は、水銀（Ｈｇ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）のような不純物や、フライアッシュのような粒子を含む煙道ガス流を生じるが、これらの不純物や粒子は、煙道ガスを環境に放出する前に、許容可能なレベルまで低減または除去する必要がある。多くの管轄区域において設けられている規制に応じて、煙道ガスに含まれる不純物や粒子を除去または低減するべく多くのプロセスや装置が開発されている。
【０００４】
燃料の燃焼によって蒸気を生成するボイラーから、煙道ガス粒子、Ｈｇ、ＮＯｘ、及びＳＯｘ不純物を低減する典型的な方法は、煙道ガス処理装置を用いるものである。そのような装置には、静電集塵器（ＥＳＰ）、布フィルターバッグハウス、触媒システム、湿式煙道ガス脱硫システム（wet flue gas desulfurization system）、及び／または、乾式煙道ガス脱硫システム（dry flue gas desulfurization system）が含まれる（湿式煙道ガス脱硫システム及び乾式煙道ガス脱硫システムを、それぞれ、ＷＦＧＤ及びＤＦＧＤという）。
【０００５】
いくつかの煙道ガス流処理システムでは、ＤＦＧＤシステムを用い、試薬スラリーまたは溶液を煙道ガスに接触させ、その中のＳＯｘと反応させることで、ＳＯｘのような酸性成分の除去促進が図られている。現在のＤＦＧＤシステムは、試薬スラリーを（典型的には希釈液と共に）受領する噴霧器システムを有する噴霧乾燥吸収器を用いている。
【０００６】
希釈液と共に試薬スラリーまたは溶液を噴霧器システムに供給すると、供給管内にスケールが形成される。スケールが形成されると、清掃及び保守のためにプラントやシステムが停止されることとなる。理解されるように、プラントまたはシステムの停止、及び、それに関連するシステム及び／またはプラントの清掃及び保守には、時間及びコストがかかる。噴霧器システムにおけるスケールの形成を低減するシステム及びプロセスによって、清掃や保守のためにプラントやシステムを停止させる回数が少なくなる。
【発明の概要】
【０００７】
本書にて説明される側面によると、支持部材と、前記支持部材に回転可能に結合された噴霧盤と、試薬スラリーを送達領域に送達するための第１供給ラインと、希釈液を前記送達領域に送達するための第２供給ラインとを有する、噴霧乾燥吸収器で用いられる噴霧器システムであって、前記送達領域は、前記試薬スラリーと前記希釈液の相互作用によって生じるスケールの形成を低減するべく当該噴霧器システム内において前記噴霧盤の上方に近接して配置された固定装置であり、当該送達領域において前記試薬スラリーと前記希釈液とが相互作用する噴霧器システムが提供される。
【０００８】
本書にて説明される別の側面によると、噴霧器システムにおけるスケールの形成を低減する方法であって、支持部材と、送達領域と、噴霧盤と、第１供給ラインと、第２供給ラインとを有する噴霧器システムを煙道ガス処理システムに設けるステップと、試薬スラリーを前記噴霧器システムに送り、前記試薬スラリーが前記第１供給ラインを通じて前記送達領域に送達されるようにするステップと、希釈液を前記噴霧器システムに送り、前記希釈液が前記第２供給ラインを通じて前記送達領域に送達されるようにするステップと、前記送達領域として前記試薬スラリーと前記希釈液の相互作用によって生じるスケールの形成を低減するべく前記噴霧器システム内において前記噴霧盤の上方に近接して固定装置を配置し、前記送達領域において前記試薬スラリーと前記希釈液とが相互作用するステップとを有する方法が提供される。
【０００９】
上記の及び他の特徴は、以下の図面及び詳細な説明によって例示される。
【００１０】
次に、実施形態を示す図面を参照する。これら図面において、同様の要素は同様の符号で示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本書で説明される実施形態に基づく煙道ガス流処理システムの模式図である。
【図２】本書で説明される実施形態に基づく噴霧器システムの断面ブロック図である。
【図３】本書で説明される実施形態に基づく噴霧器システムの断面ブロック図である。
【図４】本書で説明される実施形態に基づく噴霧器システムの断面ブロック図である。
【図４Ａ】図４に示した噴霧器システムの単純化したブロック図である。
【図５】本書で説明される実施形態に基づく噴霧器システムの断面ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、石炭などの燃料１１２を燃焼して煙道ガス流１１４を生成する燃焼室１１０を有する煙道ガス流処理システム１００を示している。煙道ガス流１１４は、限定するものではないが、粒子、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、水銀、二酸化炭素（ＣＯ２）などの汚染物質を含み得る。煙突１２０または他の排気装置から環境に放出される前に、煙道ガス流１１４は、通常、その中に含まれる汚染物質を除去または低減するための処理を受ける。
【００１３】
一実施形態では、図１に示すように、煙道ガス流１１４は噴霧乾燥吸収器１３０へ進む。図１には示されていないが、噴霧乾燥吸収器１３０に導入される前に、煙道ガス流１１４は、空気予熱器などの１または複数の装置を通過してもよい。
【００１４】
噴霧乾燥吸収器１３０において、煙道ガス流１１４は、ＳＯｘ、塩化水素（ＨＣｌ）、フッ化水素（ＨＦ）、及び臭化水素（ＨＢｒ）などの酸性成分を煙道ガス流から除去し、酸性ガスのレベルが低減された煙道ガス流１４０を生成するのを促進する試薬と相互作用する。図１に示すように、酸性ガスのレベルが低減された煙道ガス流１４０は、煙突１２０を介して環境に放出される前に、粒子除去装置１５０に供給される。粒子除去装置１５０は、バッグハウス（bag house）、静電集塵器（ＥＳＰ）、機械式集塵器などであってよい。煙道ガス流処理システム１００は、本実施形態において説明される処理によって限定されるものではなく、酸性ガスのレベルが低減された煙道ガス流１４０は、他の煙道ガス処理装置（限定するものではないが、ＮＯｘ除去装置、冷却塔、空気予熱器などを含む）を通ってもよい。
【００１５】
煙道ガス流１１４からの酸性成分の除去は、排出規制に従うためによくなされる。一実施形態では、煙道ガス流１１４中に存在する酸性成分は、煙道ガス流を噴霧乾燥吸収器１３０に供給し、そこで噴霧器システム１６０によって生成された霧状の試薬１３２と接触させることによって除去される。霧状の試薬１３２は、煙道ガス流１１４中に存在する酸性成分の吸収を促進する。
【００１６】
図２〜図５に示すように、噴霧器システム１６０は、支持部材１６１に回転可能に結合された噴霧盤１６２を有する。一例では、支持部材１６１は、固定したハウジング１６１ｂ内に格納された回転軸１６１ａを有し、噴霧盤１６２はこの回転軸に結合される。この噴霧器システム１６０は、第１供給ライン１６３と第２供給ライン１６４とを有するデュアルフィードシステムである。
【００１７】
第１供給ライン１６３は、試薬スラリーまたは溶液１６３ａ（以下、試薬スラリーという）を、噴霧器システム１６０内の送達領域１６５へ送達する。試薬スラリー１６３ａは、水などの液体と、煙道ガス流１１４からの酸性成分の吸収及び除去を促進する任意の試薬とを含み得る。一例では、試薬スラリー１６３ａは、試薬として石灰（水酸化カルシウム）を含んでもよい。別の例において、試薬スラリー１６３ａは、試薬として活性炭を含んでもよい。更に別の例において、試薬スラリー１６３ａは、試薬として石灰と活性炭の組み合わせを含んでもよい。
【００１８】
第２供給ライン１６４は、希釈液１６４ａを噴霧器システム１６０内の送達領域１６５へ送達する。一実施形態において、希釈液１６４ａは水である。別の実施形態において、希釈液１６４ａは、煙道ガス流処理システム１００内の冷却塔（図示せず）からの未処理の水である。更に別の実施形態において、希釈液１６４ａは、処理された淡水（飲料水）、あるいは、冷却塔、井戸、川からの未処理の水、または煙道ガス流処理システム１００内の若しくはそれを補助する処理プロセスからの他の排水とすることができる。
【００１９】
一実施形態において、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａは、等しい流量で噴霧器システム１６０に送られる。試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａの流量は、システム毎に異なってもよく、ユーザの要望、噴霧器システム１６０の用途、及び噴霧器システムの能力（例えば、大きさやパワー）に応じて変わり得る。
【００２０】
一例では、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａは、合わせたトータルの流量が２００ガロン／分（ｇｐｍ）を越えない、等しい流量で噴霧器システムに送られる。例えば、試薬スラリー１６３ａを１００ｇｐｍの流量で供給し、希釈液１６４ａを１００ｇｐｍの流量で供給し、トータルの流量が２００ｇｐｍとなるようにしてもよい。流量はこの点について限定されず、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａを、約２００ｇｐｍ以下の任意の組み合わせの流量（例えば、試薬スラリーの流量が１０ｇｐｍで、希釈液の流量が１０ｇｐｍ；試薬スラリーの流量が５０ｇｐｍで、希釈液の流量が５０ｇｐｍ）で供給することができる。
【００２１】
別の実施形態において、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａは、異なる流量で噴霧器システム１６０に送られる。試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａの流量は、システム毎に異なってもよく、ユーザの要望、噴霧器システム１６０の用途、及び噴霧器システムの能力（例えば、大きさやパワー）に応じて変わり得る。
【００２２】
一例では、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａは、合わせたトータルの流量が２００ガロン／分（ｇｐｍ）を越えない、異なる流量で噴霧器システム１６０に送られる。例えば、試薬スラリー１６３ａを約５０ｇｐｍの流量で供給し、希釈液１６４ａを約１５０ｇｐｍの流量で供給し、トータルの流量が約２００ｇｐｍとなるようにしてもよい。流量はこの点について限定されず、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａを、約２００ｇｐｍ以下の任意の組み合わせの流量（例えば、試薬スラリーの流量が約１０ｇｐｍで、希釈液の流量が約２５ｇｐｍ；試薬スラリーの流量が約５０ｇｐｍで、希釈液の流量が約６０ｇｐｍ；試薬スラリーの流量が約１８ｇｐｍで、希釈液の流量が約２８ｇｐｍ；試薬スラリーの流量が約２２ｇｐｍで、希釈液の流量が約１９ｇｐｍ；試薬スラリーの流量が約１９ｇｐｍで、希釈液の流量が約２５ｇｐｍ；試薬スラリーの流量が約１７ｇｐｍで、希釈液の流量が約２４ｇｐｍ）で供給することができる。
【００２３】
試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａの流量は、図２に示すように、１または複数の弁２１０と通信可能なコントローラ２００によって制御することができる。コントローラ２００は、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａの流量を制御するべく予めプログラムされていてもよい。或いは、オペレータコマンド２２０により、コントローラ２００に指示を与えることによって流量を変えたり設定したりしてもよい。例えば、コントローラ２００は、より多くの、または、より少ない試薬スラリー１６３及び／または希釈液１６４ａが噴霧器システム１６０に供給されるように、弁２１０の一つまたは両方を選択的に開閉することができる。尚、コントローラ２００、弁２１０及びオペレータコマンド２２０は、図２にしか図示していないが、本明細書に示したいずれの実施形態でも採用し得るものである。
【００２４】
送達領域１６５は、試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａの相互作用により生じるスケールの形成を低減するべく噴霧器システム１６０内に配置される。送達領域１６５は、噴霧器システム１６０において生じるスケール堆積を減らすため、噴霧盤１６２に近接して配置される。
【００２５】
一般に知られているように、試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａが相互作用すると、スケール堆積が形成される。スケール堆積の形成により噴霧器システム１６０が詰まり、保守及び清掃のため噴霧器システムを定期的に停止することが必要となる。試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａを噴霧器システム１６０内で極力長い間分けて維持すると、スケールの形成が低減されることがわかった。
【００２６】
試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａを分ける一つの方法は、噴霧盤１６２に近接して配置された送達領域１６５への試薬スラリー及び希釈液の各々の送達を独立に制御し、送達された試薬スラリー及び希釈液が噴霧盤１６２で霧化されて霧状の試薬１３２が形成されるようにすることである。
【００２７】
特定の例では、図２に示すように、送達領域１６５は、噴霧盤１６２の表面の上方且つ当該表面に近接した位置に配置された、固定した装置からなる。送達領域１６５は、噴霧盤１６２の表面に近接した、溝、導管、または複数のオリフィスを有する、固定板であってよい。この実施形態では、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａは、それぞれ、第１供給ライン１６３及び第２供給ライン１６４を介して、送達領域１６５に別個に送達される。送達領域１６５に送達されると、試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａは相互作用し、噴霧液１７０として噴霧盤１６２に供給され、そこで霧化されて霧状の試薬１３２を生成する。
【００２８】
別の例では、図３に示すように、送達領域１６５は、噴霧器システム１６０の液分配器１６７の内部室１６６からなる。液分配器１６７は、噴霧盤１６２の表面の上方且つ当該表面に近接した位置において、支持部材１６１に結合されている。一実施形態では、液分配器１６７は、固定したハウジング１６１ｂに固定されている。噴霧器システム１６０は、説明した特定の装置に限定されるものではなく、液分配器１６７を支持部材１６１に回転可能に結合することも考えられる。
【００２９】
図３に示すように、第１供給ライン１６３は、液分配器１６７の内部室１６６に試薬スラリー１６３ａを送達する。希釈液１６４ａは、第２供給ライン１６４を介して、別個に且つ独立して、液分配器１６７の内部室１６６に送達される。試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａは、液分配器１６７の内部室１６６内で相互作用し、その後、噴霧盤１６２に送られて霧化される。
【００３０】
一実施形態において、液分配器１６７は開口１６８を有する。この開口１６８は、液分配器１６７の内部室１６６から液分配器の外側部分１６９へ延在している。開口１６８は、噴霧盤１６２に近接した位置に配置される。図３では、支持部材１６１の右側に配置された開口１６８が図示されているが、噴霧器システム１６０はこの点について限定されるものではなく、開口１６８は、噴霧盤１６２に近接した液分配器の外側部分１６９の任意の点に配置してもよい。
【００３１】
図３において、試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａは、液分配器１６７の内部室１６６に供給され、そこで接触し相互作用して噴霧液１７０を形成する。噴霧液１７０は、開口１６８を通って流れ、液分配器１６７の内部室１６６から噴霧盤１６２へと出ていく。噴霧液１７０は噴霧盤１６２によって霧化され、霧状の試薬１３２を生成する。
【００３２】
別の実施形態において、図４に示すように、液分配器１６７は第１の開口１６８と第２の開口１６８’とを有する。第１及び第２の開口１６８、１６８’の各々は、液分配器１６７の内部室１６６から外側部分１６９へ延在する。図４に示すように、第１の開口は第１供給ライン１６３の反対側に位置し、第２の開口１６８’は第２供給ライン１６４の反対側に位置している。第１及び第２の開口１６８，１６８’のいずれも噴霧盤１６２に近接して配置される。
【００３３】
図４Ａは、図４のブロック図を単純化して示している。図４Ａに詳しく示されているように、液分配器１６７の内部室１６６は、第１の開口１６８と第２の開口１６８’との間に位置するバリア１７２を有し得る。バリア１７２は、液分配器の内部室１６６に送達された試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａとの相互作用を分離する。
【００３４】
一実施形態において、バリア１７２は、液分配器１６７の内部室１６６において試薬スラリー１６３ａが希釈液１６４ａと相互作用するのに応じて形成されるスケールバリアであってよい。スケールバリア１７２は、希釈液１６４ａから試薬スラリー１６３ａを分離し、噴霧液の大部分が液分配器１６７の外側部分１６９を越えて形成されるようにする。尚、図４及び図４Ａには２つの開口１６８、１６８’しか示されていないが、液分配器はこの点について限定されるものではなく、２より多くの開口があってもよい。
【００３５】
試薬スラリー１６３ａ及び希釈液１６４ａの流量の制御によって、スケールバリア１７２の形成がなされる。流量の制御により、噴霧器システム１６０または煙道ガス処理システム１００の停止を必要とするような、大量のスケール堆積の形成なしに、液分配器１６７の内部室１６６内にスケールバリア１７２を形成することができる。
【００３６】
液分配器１６７の内部室１６６内にスケールバリア１７２が形成された後、液分配器１６７の内部室１６６に送達された試薬スラリー１６３ａは、希釈液１６４ａと反応することなく、第１の開口１６８を通って出て、噴霧盤１６２へと流れる。同様に、液分配器１６７の内部室１６６に送達された希釈液１６４ａは、試薬スラリー１６３ａと反応することなく、第２の開口１６８’を通って出て、噴霧盤１６２へと流れる。試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａは噴霧盤１６２において相互作用し、噴霧液１７０を形成する。噴霧液１７０は霧化され、霧状の試薬１３２を形成する。
【００３７】
別の実施形態では、バリア１７２は、噴霧器システム１６０の組み立て時、あるいは、改良時に液分配器１６７の内部室１６６内に設置される製造されたバリアである。製造されたバリアは、スケールバリアと同様に機能し、試薬スラリー１６３ａを希釈液１６４ａから分離し、試薬スラリーが液分配器１６７の内部室１６６に入り第１の開口１６８から出て、希釈液が内部室に入り第２の開口１６８’から出るのを可能とする。
【００３８】
図５に示すように、別の実施形態において、第１の開口１６８と第２の開口１６８’は互いに同心状に配置される。第１の開口１６８及び第２の開口１６８’を同心状に配置することで、試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａを別個に噴霧盤１６２へ送り、そこで霧化して霧状の試薬１３２を形成することができる。
【００３９】
第１の開口１６８と第２の開口１６８’をこのように配置することで、試薬スラリー１６３ａと希釈液１６４ａの流量が等しくなくても、噴霧器システム１６０は、問題なく動作することができる。例えば、第１の開口１６８と第２の開口１６８’をこのように配置することで、噴霧盤１６２は、不安定さ、即ち振動がほとんどまたは全くなく回転することができる。
【００４０】
希釈液１６４ａと試薬スラリー１６３ａを別々に送達することで、保守及び清掃のために噴霧器システムを停止する必要が少なくなり、それによって噴霧器システム及び煙道ガス流処理システム１００の連続的な運転が促進される。更に、希釈液１６４ａ及び試薬スラリー１６３ａの流量の制御によって、噴霧器システム１６０が、噴霧盤１６２の振動のような乱れをほとんどまたは全く生じることなく動作することが可能となる。
【００４１】
以下の例は、煙道ガス流処理システムに用いられる本開示に基づく噴霧器システムの一実施形態を例示する。
【００４２】
例１
ここに開示された実施形態に基づく噴霧器システムの解析のため、２つの供給ラインが結合された液分配器を有する噴霧器システムを、噴霧乾燥吸収器に設置した。第１供給ラインは水酸化カルシウムと水を含む試薬スラリーを送り、第２供給ラインは煙道ガス処理システムの冷却塔からの排水を含む希釈液を送った。液分配器は少なくとも２つの開口を有し、これら開口の一つは第１供給ラインの反対側に位置し、これら開口の第２のものは第２供給ラインの反対側に位置した。
【００４３】
試薬スラリー及び希釈液は液分配器に送られ、相互作用して液分配器内にスケールバリアを形成し、それ以降液分配器に入る試薬スラリーと希釈液が互いに分離して維持されるようにした。試薬スラリーは第１供給ラインの反対側の開口を通じて液分配器から出ていき、希釈液は第２供給ラインの反対側の開口を通じて液分配器から出ていった。液分配器を出た後、試薬スラリーと希釈液は相互作用し、噴霧盤で霧化されて霧状の試薬を形成した。
【００４４】
噴霧器システムに動作上の乱れが生じないか、及び、清掃及び保守の間隔を遅れさせることができるか確認するため、６回の個別の試行を行った。
【００４５】
６回の試行の各々において、試薬スラリーと希釈液の流量は同じではなかった。１回目の試行では、試薬スラリーの流量は１８．９３ガロン／分（ｇｐｍ）であり、希釈液の流量は２８．１７ｇｐｍであった。２回目の試行では、試薬スラリーの流量は２２．４ｇｐｍであり、希釈液の流量は１９ｇｐｍであった。３回目の試行では、試薬スラリーの流量は１９ｇｐｍであり、希釈液の流量は２５ｇｐｍであった。４回目の試行では、試薬スラリーの流量は１７．８５ｇｐｍであり、希釈液の流量は２４．６７ｇｐｍであった。５回目の試行では、試薬スラリーの流量は１３．１７ｇｐｍであり、希釈液の流量は２２．３９ｇｐｍであった。６回目の試行では、試薬スラリーの流量は１２．２１ｇｐｍであり、希釈液の流量は２８．４３ｇｐｍであった。これらの試行は、約６週間に渡って行われた。
【００４６】
表１は、様々な流量と結果として生じた噴霧盤の振動とを示す。試行と試行の間、または、６回目の最後の試行の後の噴霧器システムの清掃または保守は必要なかった。チャート１は、弁の開度（弁が開かれたパーセント）と希釈液及び試薬スラリーの流量との関係を示している。
【表１】
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【表２】
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【００４７】
本発明を様々な実施形態を参照して説明したが、当業者には理解されるように、本発明の範囲を逸脱することなく様々な変更が可能であり、その要素を等価物で置換することができる。更に、本発明の本質的範囲を逸脱することなく、本発明の教示に従って特定の状態または材料を適合させるべく様々な改変が可能である。従って、本発明は、本発明を実施するための最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に属する全ての実施形態を包含するものである。
【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４Ａ】
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【図５】
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