(57)【要約】  本開示は、ウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法に向けられている。ウェットスクラバは、入口ゾーンと、接触ゾーンと、出口ゾーンとを有する。接触ゾーンは、少なくとも２つのセクションに分割されている。この方法は、測定情報を得るために接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応する少なくとも第１の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定し、第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するために測定情報を基準値と比較することを含む。
2014525834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェットスクラバを通過するプロセスガスを浄化しかつ前記ウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法であって、前記ウェットスクラバは、入口ゾーンと、接触ゾーンと、出口ゾーンとを有し、前記接触ゾーンは、少なくとも２つのセクションに分割されており、プロセスガスは、前記ウェットスクラバ内で吸収液と混合するために、前記入口ゾーンを通って前記接触ゾーン内へ流入し、前記吸収液は、プロセスガスの二酸化硫黄含有量の少なくとも一部分を吸収し、前記プロセスガスは、次いで、前記出口ゾーンを通って前記ウェットスクラバから流出する、方法において、
測定情報を得るために、前記入口ゾーンを流過するプロセスガスの方向に関して垂直方向に分割された前記接触ゾーンの前記少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応する少なくとも第１の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定し、
前記第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するために測定情報を基準値と比較することを含むことを特徴とする、ウェットスクラバを通過するプロセスガスを浄化しかつ前記ウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法。
【請求項２】
前記第１のセクションの局所的な作動条件を調節するための行為の必要性を決定するために、前記局所的な二酸化硫黄除去性能を利用することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１のセクションの前記局所的な作動条件を調節するための行為は、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションに供給される吸収液の量を増減させる、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションに供給される吸収液における試薬の濃度を増減させる、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションに供給されるプロセスガスの量を増減させる、及び
前記第１のセクションに対応するウェットスクラバの機器を浄化、交換又は再構築する、のうちの少なくとも１つである、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記局所的な二酸化硫黄除去性能に基づいて前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおける二酸化硫黄の吸収を制御することをさらに含む、請求項１又は２記載の方法。
【請求項５】
吸収を制御することを、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液の量を増減させること、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び
前記接触ゾーンの前記第１のセクションへ流れるプロセスガスの量を増減させること、の少なくとも１つによって行う、請求項４記載の方法。
【請求項６】
二酸化硫黄の濃度は前記接触ゾーンの下流で測定される、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記ウェットスクラバの上流におけるプロセスガスに含有された二酸化硫黄の濃度、
前記ウェットスクラバの下流におけるプロセスガスに含有された二酸化硫黄の濃度、
前記少なくとも２つのセクションのうちの第２のセクションに対応する測定箇所において測定された、接触ゾーンにおける二酸化硫黄の濃度、及び
所定値
から成るグループから基準値を選択する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
測定情報を得るために接触ゾーンのそれぞれの第１、第２及び第３のセクションに対応する少なくとも第１、第２及び第３の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定することをさらに含む、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記第１、第２及び第３のセクションのうちのいずれかにおける局所的な作動条件を変更するための行為の必要性を決定するために、前記測定情報を基準値と比較することをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記局所的な作動条件を変更するための行為を、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液の量を増減させること、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び
前記接触ゾーンの前記第１のセクションへ流れるプロセスガスの量を増減させること、の少なくとも１つによって制御することにより行う、請求項８又は９記載の方法。
【請求項１１】
前記ウェットスクラバは、開放噴霧タワー型のウェットスクラバであり、少なくとも２つの前記セクションのそれぞれは、吸収液を噴霧するために適応された少なくとも１つのノズルを含む、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記ウェットスクラバは、前記接触ゾーンの下流に配置された少なくとも１つのデミスタをさらに含み、二酸化硫黄の濃度を前記デミスタの下流で測定する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記ウェットスクラバは、直列に配置された第１のデミスタ及び第２のデミスタを含み、二酸化硫黄の濃度を前記第２のデミスタの下流で測定する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ウェットスクラバは、気泡床型のスクラバであり、前記接触ゾーンは、
開口を通って入口ゾーンから出口ゾーンへプロセスガスが通過するための複数の開口を備えたプレートと、
前記開口のうちの少なくとも１つを有するセクションと、
プレートの上側を流れる吸収液の層と、を含む、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記ウェットスクラバは、二酸化硫黄の濃度を測定するための測定箇所に配置された少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサをさらに含む、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記ウェットスクラバは、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサと、少なくとも１つのコレクタとをさらに含んでよく、方法は、
少なくとも１つのコレクタによって少なくとも１つの測定箇所からガスを収集し、該ガスを少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサへ搬送するステップをさらに含む、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
プロセスガスを浄化するためのガス浄化システムであって、ウェットスクラバ内の接触ゾーン内で吸収液と接触することによって、ウェットスクラバを通過するプロセスガスから二酸化硫黄を分離するための、ウェットスクラバと、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサと、少なくとも第１の測定箇所と、を備え、
前記第１の測定箇所は、入口ゾーンを流過するプロセスガスの方向に対して垂直方向で分割された接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応しており、
少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサは、前記第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するための測定情報を得るために前記第１の測定箇所における二酸化硫黄の濃度を測定するように適応されていることを特徴とする、プロセスガスを浄化するためのガス浄化システム。
【請求項１８】
少なくとも１つの測定箇所が対応している前記接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの１つにおける局所的な作動条件を変更する必要性を決定するために前記測定情報を利用するためのコントローラをさらに含む、請求項１７記載のガス浄化システム。
【請求項１９】
前記コントローラは、前記第１のセクションにおけるウェットスクラバの少なくとも１つの局所的な作動パラメータの制御を変更する必要性を決定するように適応させられている、請求項１８記載のガス浄化システム。
【請求項２０】
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液の量を増減させること、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいてプロセスガスの量を増減させること、の少なくとも１つのために使用される制御装置をさらに含む、請求項１８又は１９記載のガス浄化システム。
【請求項２１】
ウェットスクラバの少なくとも２つのセクションのうちの１つのセクションの作動における誤動作を決定するための、請求項１７から２０までのいずれか１項記載のシステムの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェットスクラバを通過するプロセスガスを浄化しかつウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法に関する。
【０００２】
本発明は、さらに、プロセスガスを浄化するためのガス浄化システム、及びこのようなシステムの使用に関する。
【０００３】
背景技術
二酸化硫黄は、石炭、油、天然ガス、産業廃棄物及び家庭廃棄物、ピート（泥炭）などの、硫黄を含有する材料の酸化によって形成されるガスである。二酸化硫黄は、例えば冶金学的プロセスなどの、化学的プロセスにおける残留生成物として産出することもできる。通常、大気中に大量の二酸化硫黄を放出することは許されず、したがって、ある種の浄化が必要である。１つの例は、発電プラント及びその他の燃焼プラントにおける煙道ガス浄化である。このようなプラントにおける燃焼プロセスにおいて発生された煙道ガスは、通常、特に吸収液に二酸化硫黄を吸収することによって浄化される。吸収液は、例えば、水と、１つ以上の物質、すなわち二酸化硫黄の吸収に適した、石灰、石灰石、ドロマイト、水酸化ナトリウム溶液及び同様の物質を含有してよい。
【０００４】
国際公開第０３／００４１３７号は、ガスから二酸化硫黄を除去するための方法及び装置を開示する。この方法では、煙道ガスは、吸収液の流れ層を有する穴あきプレートを上方へ流過する。穴あきプレートの上面に沿って流れる吸収液は、収集され、下方へ容器に流入させられる。浄化される煙道ガスは、第１に、接触ゾーンを流過し、この接触ゾーンにおいて煙道ガスは、穴あきプレートから下方へ流れる吸収液と接触させられ、第２に、穴あきプレートを上方へ流過する。
【０００５】
米国特許第５６２０１４４号明細書は、プロセスガスから二酸化硫黄を除去するためのウェットスクラバを開示する。ウェットスクラバは、鉛直方向のタワーを有し、このタワーには、スクラバを流過するプロセスガスから二酸化硫黄を除去するための吸収液を噴霧するための複数の霧化ノズルが配置されている。
【０００６】
従来技術によればこのようなスクラバの二酸化硫黄除去効率を決定することは困難である。
【０００７】
発明の概要
本発明の目的は、従来技術に関して認識された問題に対する解決手段を提供することを含む。
【０００８】
本発明の方法及びガス浄化システムは、ウェットスクラバの内部における二酸化硫黄の局所的な濃度を測定することを可能にする。さらに、ウェットスクラバの内部における局所的な硫黄除去効率を決定することができる。加えて、本発明の方法及びガス浄化システムは、ウェットスクラバの内部セクション内の局所的な作動条件を調節するためになされるべき行為を決定することができる。
【０００９】
本発明の方法及びガス浄化システムは、さらに、作動停止時間及びメンテナンスを注意深く計画することを可能にする。さらに、本発明の方法及びガス浄化システムは、ウェットスクラバの入口への吸収液の一切の供給の制御を高めることを可能にし、この吸収液は、プロセスガスにおける二酸化硫黄の濃度を低下させるために二酸化硫黄と反応するために供給することができる。本発明の第１の態様によれば、ウェットスクラバを通過するプロセスガスを浄化しかつウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法が提供され、ウェットスクラバは、入口ゾーンと、接触ゾーンと、出口ゾーンとを有する。接触ゾーンは、少なくとも２つのセクションに分割されている。プロセスガスは、入口ゾーンを通ってさらに接触ゾーンへ流れ、この接触ゾーンにおいてプロセスガスは吸収液と混合される。吸収液は、プロセスガスと接触すると、プロセスガスの二酸化硫黄含有量の少なくとも一部を吸収する。次いで、プロセスガスは、出口ゾーンを通じてウェットスクラバから流出する。主体の方法は、接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応する少なくとも１つの第１の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定し、第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するために、第１のセクションに関して測定された二酸化硫黄の濃度を基準値と比較することを含む。
【００１０】
以下では、"局所的な作動条件"という表現は、例えば発電プラントにおいて、例えば石炭、油、天然ガス、産業廃棄物及び家庭廃棄物、及びピートの燃焼により生じる煙道ガスなどのプロセスガスにおいて測定される二酸化硫黄（ＳＯ2）のレベルを意味する。プロセスガスは、アルミナからのアルミニウムの生産などの鉱石からの金属の生産、又はその他の化学的又は冶金学的プロセスの間にも発生し得る。
【００１１】
接触ゾーンの第１のセクションに対応する少なくとも第１の測定箇所における二酸化硫黄の濃度の測定は、その個々の接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄の濃度に関する測定情報を提供する。すなわち、局所的に、又は個々の接触ゾーンセクションにおける、及びウェットスクラバ内の二酸化硫黄除去の精密な調整を可能にする測定情報が提供される。加えて、ウェットスクラバの誤動作、機能不全の機器、又は局所的な汚染を、ウェットスクラバ内においてより正確に認識することができる。接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄の濃度を決定するために、測定箇所は、その特定の接触ゾーンセクション内になくてもよい。測定箇所は、例えば、その特定の接触ゾーンセクションの前又は後に位置決めされてよく、依然として、その接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄濃度に関する決定を可能にする。例えば、測定箇所から得られた測定情報と、接触ゾーンセクションにおいて得られた実際の測定との間の精度の実験的証明に加え、測定情報を用いて特定の測定箇所／接触ゾーンセクションのための二酸化硫黄濃度を計算又は推定することも可能である。例えば、測定情報、及び流れの動力学を計算するなどの流れの動力学の適切な適用に関して、二酸化硫黄濃度を、特定の接触ゾーンセクションのために計算又は推定することができる。
【００１２】
二酸化硫黄の測定された濃度を確立された基準値と比較することによって、例えば、個々の接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄が、高すぎる、低すぎる、許容できる範囲にある、又は所望の限界を超えているかどうかが決定されてよい。すなわち、その接触ゾーンセクションのための局所的な作動条件を調整するためのいずれかの行為の必要性があるかどうかが決定されてよい。すなわち、測定情報は、ウェットスクラバ全体のためだけでなく、個々にいずれかの接触ゾーンセクションに関するあらゆる動作の必要性を決定するために役立つ。加えて、測定情報は、休止時間及びメンテナンスを注意深く計画することを可能にする。測定情報は、あらゆる浄化作業の必要性を監視し、あらゆる浄化作業のための所要の入力データを提供することも可能にする。
【００１３】
すなわち、本発明のシステムは、ウェットスクラバ内の二酸化硫黄の局所的濃度に関する測定情報の収集及び評価を可能にする。これにより、接触ゾーンセクション内の局所的な作動条件を調整するための行為の必要性、又は二酸化硫黄の吸収を局所的に制御する必要性を決定することができる。
【００１４】
例えば開放噴霧タワー型のウェットスクラバの場合におけるノズルの数を考慮した測定箇所の数に応じて、所望のシステム特異性のレベルに応じて、例えば個々のノズル又はノズルのグループの局所的な作動条件についての測定情報を得ることが可能である。
【００１５】
さらに、主体の方法は、休止時間及びメンテナンスを注意深く計画することを可能にする。あらゆる関連する浄化作業の必要性を監視し、あらゆる関連する浄化作業のための所要の入力データを提供することも可能である。
【００１６】
さらに、システムからの測定情報を、吸収液の供給を制御するための所要の入力データを提供するために使用することができる。
【００１７】
１つの実施の形態によれば、接触ゾーンは、プロセスガスが接触ゾーンを流過する方向に対して垂直な平面において少なくとも２つのセクションに分割されている。すなわち、例えば、横断面において局所的に、又は横断面を関連した測定情報が提供される。さらに、横断面において局所的に、又は横断面と関連した、二酸化硫黄除去の精密な調整を可能にする測定情報が提供される。
【００１８】
１つの実施の形態によれば、この方法は、さらに、特定の接触ゾーンにおける局所的な作動条件を調整するための行為の必要性を決定するために、測定結果の情報と基準値との比較を利用することを含んでよい。
【００１９】
１つの実施の形態によれば、この方法は、さらに、第１のセクションの局所的な作動条件を調整するための行為の必要性を決定するために、第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を利用することを含んでよい。
【００２０】
１つの実施の形態によれば、所要の行為は、接触ゾーンセクションに供給される吸収液の量を増減させる、特定の接触ゾーンセクションに供給される吸収液における試薬の濃度を増減させる、特定の接触ゾーンセクションに供給されるプロセスガスの量を増減させる、及び／又は特定の接触ゾーンセクションに対応するウェットスクラバの機器を浄化、交換又は再構築することによって、特定の接触ゾーンセクションの局所的な作動条件を調整するためであってよい。
【００２１】
１つの実施の形態によれば、この方法は、さらに、測定結果の情報と基準値との比較に基づいて接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄の吸収を制御することを含んでよい。すなわち、例えば接触ゾーンセクションにおいて二酸化硫黄の濃度が高すぎることが決定されると、二酸化硫黄除去効率がそのセクションにおいて増大されてよい。付加的な例として、二酸化硫黄除去効率が許容できる範囲内であるか又は所望のレベルを超えていることが決定されてよく、その場合、行為は必要とされないことが決定される。
【００２２】
接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄の吸収を制御することは、オペレータによって手動で、及び／又は例えばコンピュータ又はコントローラによって自動的に行われてよい。
【００２３】
１つの実施の形態によれば、二酸化硫黄吸収を制御することは、接触ゾーンセクションに供給される吸収液の量を増減させること、接触ゾーンセクションに供給される吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び接触ゾーンセクションに供給されるプロセスガスの量を増減させることの少なくとも１つによって達成されてよい。
【００２４】
すなわち、接触ゾーンのセクションの二酸化硫黄除去効率は、個々に増減されてよい。個々の接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄除去は、オン又はオフされてもよい。
【００２５】
１つの実施の形態によれば、吸収液は、試薬を含有する水性液であり、この試薬は、二酸化硫黄と反応し、二酸化硫黄からの硫黄を含有する沈降物を形成する。試薬は、二酸化硫黄とともに亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ3）を形成する石灰石（ＣａＣＯ3）であってよい。亜硫酸カルシウムは、その後、酸化させられ、石膏（ＣａＳＯ4）を形成してよい。亜硫酸カルシウムの酸化は、好適には、石灰石吸収液を通過する気泡又は酸素ガスを使用することによって行われる。石膏は、液体から取り出され、他で使用されてもよい。したがって、吸収液は、石灰石及び水に加え、少量の亜硫酸カルシウム、及び主成分としての石膏をも含んでよい。吸収液は、海水であってもよい。
【００２６】
１つの実施の形態によれば、二酸化硫黄の濃度は、接触ゾーンセクションの下流で測定されてよい。ここで使用される場合、"下流"及び"上流"という表現は、ウェットスクラバを通るプロセスガスの流れに関する基準箇所として提供される。したがって、接触ゾーンセクションの下流で二酸化硫黄を測定するとは、測定が、プロセスガス流が接触ゾーンセクションを通過した後に行われることを意味する。この場合、二酸化硫黄濃度の測定は、より乾燥した測定環境から利益を得る。
【００２７】
二酸化硫黄の濃度は、入口ゾーン、出口ゾーン及び接触ゾーンのうちの少なくとも１つにおいて又は関連して選択的に測定されてよいことが理解される。
【００２８】
接触ゾーンにおける測定は、接触ゾーンにおける二酸化硫黄の濃度を得るための効率的な手段であってよく、それによって接触ゾーンセクションにおける局所的な作動条件を決定し得る効率的な手段であってよい。ウェットスクラバの入口管などの入口ゾーンにおける測定は、接触ゾーンセクションに進入する二酸化硫黄の濃度を測定する効率的な手段であってよい。このような入口の二酸化硫黄濃度は、その特定の接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄除去効率、又はその又はその他の接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄除去効率を調節する必要性を決定するために使用されてよい。このような使用は、測定された入口二酸化硫黄濃度を、接触ゾーンセクション又はウェットスクラバから流出する二酸化硫黄の濃度と比較することによって決定されてよい。出口ゾーンにおける二酸化硫黄濃度を測定することは特に効率的であり得る。なぜならば、プロセスガスは、接触ゾーンにおけるプロセスガスと比較して、湿度がより低く、含有している吸収液がより少なかったり、全く含有していなかったりするからである。入口ゾーン及び出口ゾーンにおける測定、及び二酸化硫黄のこのような測定された濃度を比較することは、関連する接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄除去効率を決定する効率的な手段であり得る。
【００２９】
１つの実施の形態によれば、基準値は、ウェットスクラバの上流におけるプロセスガスに含有された二酸化硫黄の濃度、ウェットスクラバの下流におけるプロセスガスに含有された二酸化硫黄の濃度、少なくとも２つの接触ゾーンセクションのうちの第２の接触ゾーンセクションに対応する測定箇所において測定された、接触ゾーンにおける二酸化硫黄の濃度、又は所定値の中から選択されてよい。
【００３０】
ウェットスクラバの下流におけるプロセスガスの基準値は、ウェットスクラバから流れるプロセスガス又は煙突を流れるプロセスガスの全体的な二酸化硫黄濃度測定から得られてよい。すなわち、特定の接触ゾーンのための作動条件が、二酸化硫黄の全体的な、若しくはグローバルな除去の結果が低すぎるか又は高すぎるかに応じて二酸化硫黄除去効率を増減させるための修正を必要とするかどうかに、関して、決定がなされてよい。１つの接触ゾーンの二酸化硫黄除去効率が増大を必要としているのに対し、別の接触ゾーンセクションの二酸化硫黄除去効率が減少を必要としている場合であってもよい。すなわち、ウェットスクラバを、様々な接触ゾーンセクションの二酸化硫黄除去効率を個々に調節又は制御することによって、より効率的に作動させ得る。
【００３１】
ウェットスクラバの下流におけるプロセスガスの基準値は、流入するプロセスガスの測定された二酸化硫黄濃度に基づいて様々な個々の接触ゾーンセクションの二酸化硫黄除去効率を調節又は制御するための基礎として使用され得る。
【００３２】
第２の接触ゾーンセクションの測定箇所において測定された二酸化硫黄の濃度の比較のための基準値は、例えば、効率が低い接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄除去効率を高め、効率が高い接触ゾーンセクションにおける除去効率を低下させるか又は変化させないことにより、全体的な二酸化硫黄除去効率を最適化するために効率的であり得る。
【００３３】
所定の基準値は、例えば、ウェットスクラバから流れるプロセスガスにおける二酸化硫黄の所定の濃度であってよい。例えば、所定の基準値は、スクラバの許容できる最大の又は所望のエミッション値に関連していてよい又はこれと等しくてよく、その場合、スクラバを、基準値を超えないような効率のレベルで二酸化硫黄を除去するように最適化することができる。
【００３４】
測定された二酸化硫黄濃度と基準値との比較の結果を、少なくとも以下の３つの作動条件を決定するために使用することができる；１）測定された濃度が基準値よりも低く、つまり通常作動であり、行為は必要ない；２）測定された濃度が基準値とほぼ同じであり、将来的な作動問題を示しており、将来の行為の必要性を決定する又は予定する；３）測定された濃度が基準値よりも高く、局所的な作動問題が検出されており、何らかの即時行為又は近い将来における何らかの行為を決定する。上に提案された結果は、制御装置によって行われる比較の結果及び決定をどのように遂行することができるかの非制限的な例であることが理解されるべきである。
【００３５】
１つの実施の形態によれば、この方法は、それぞれの第１、第２及び第３の接触ゾーンセクションに対応する少なくとも第１、第２及び第３の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定することをさらに含んでよい。
【００３６】
さらに、別の実施の形態によれば、この方法は、第１、第２及び第３の接触ゾーンセクションのいずれかにおいて局所的な作動条件を変更するための行為が必要であるかどうかを決定するために、少なくとも第１、第２及び第３の測定箇所において測定された濃度を基準値とを比較することをさらに含んでよい。このような目的のために、例えば、基準値は、第１、第２及び第３の接触ゾーンセクションのうちの少なくとも１つにおいて測定された濃度であってよい。すなわち、例えば、第１の接触ゾーンセクションにおいて測定された濃度は、第２又は第３の接触ゾーンセクションにおいて測定された濃度と比較されてよい。
【００３７】
１つの実施の形態によれば、局所的な作動条件を変更するための行為は、接触ゾーンの第１のセクションに供給される吸収液の量を増減させること、接触ゾーンの第１のセクションに供給される吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び接触ゾーンの第１のセクションへ流れるプロセスガスの量を増減させることの少なくとも１つによって二酸化硫黄除去効率を制御することであってよい。
【００３８】
すなわち、接触ゾーンの個々のセクションの二酸化硫黄除去効率は、独立して増減されてよい。個々の接触ゾーンセクションにおいて用いられる二酸化硫黄除去方法は、オン又はオフされてもよい。
【００３９】
１つの実施の形態によれば、ウェットスクラバは、開放噴霧タワー型のウェットスクラバであってよく、少なくとも２つの接触ゾーンセクションのそれぞれは、吸収液を噴霧するために適応された少なくとも１つのノズルを含む。
【００４０】
開放噴霧タワー型のこのようなウェットスクラバの一例は、詳細な説明においてさらに説明される。
【００４１】
好適には、ウェットスクラバは、接触ゾーンのそれぞれの第１、第２及び第３のセクションに対応する少なくとも第１、第２及び第３の測定箇所を含み、各接触ゾーンセクションは、１又は２つのノズル、２〜５のノズル、５〜１０のノズル、又は５〜２０のノズルなどの少なくとも１つのノズルを有する。
【００４２】
ウェットスクラバは、少なくとも２つの接触ゾーンセクション、好適には２〜２０のセクション、より好適には、例えば少なくとも４つのセクションなどの少なくとも３つのセクション、例えば３〜２０のセクション又は４〜２０のセクションを含んでよい。各接触ゾーンセクションは、１〜２０のノズルなどの少なくとも１つのノズル、例えば２〜２０のノズル又は３〜１０のノズルを含んでよい。
【００４３】
付加的な実施の形態によれば、開放噴霧タワー型のウェットスクラバは、ウェットスクラバの接触ゾーンの下流に配置された少なくとも１つのデミスタをさらに有してよく、二酸化硫黄の濃度の測定はデミスタの下流の測定箇所において行われる。このようなデミスタは、ウェットスクラバにおける環境から吸収液を除去する。
【００４４】
付加的な実施の形態によれば、開放噴霧タワー型のウェットスクラバは、直列に配置された第１のデミスタ及び第２のデミスタをさらに有してよく、二酸化硫黄の濃度を測定するステップは、第２のデミスタの下流の測定箇所において行われる。このような配列は、ウェットスクラバ内の環境からより多くの吸収液を除去し得る。その結果、二酸化硫黄濃度の測定は、ウェットスクラバ内のより乾燥した環境により、より効率的となり得、これは、湿気又は吸収液によって否定的に影響され得るあらゆる二酸化硫黄反応性検出器にとって特に有利であり得る。
【００４５】
１つの実施の形態によれば、ウェットスクラバは、気泡床型のスクラバであってよく、この場合、接触ゾーンは、入口ゾーンから出口ゾーンへのプロセスガスの流れを可能にする複数の開口を備えたプレートを有する。このようなスクラバでは、接触ゾーンセクションのそれぞれ１つは、プレートを貫通して形成された少なくとも１つの開口を有し、吸収液の層がプレートの上側を流れる。
【００４６】
気泡床型のこのようなウェットスクラバの一例は、以下の詳細な説明においてさらに説明される。
【００４７】
気泡床型のウェットスクラバの場合、セクションの局所的な作動条件を調整するためになされる行為は、ウェットスクラバの浄化を行うこと、ウェットスクラバにおける機器を取り外す又は交換すること、ウェットスクラバ内での吸収液の供給を増減すること、ウェットスクラバを通過するプロセスガス流の量を増減させること、のうちの少なくとも１つであってよい。
【００４８】
例えば、プロセスガスからの二酸化硫黄の除去が局所的に低すぎることが決定されると、吸収液の流れの層が接触ゾーンセクションにおいて不均一に分配させられるという結果を生じ得る。不均一な吸収液分配は、例えば、不均一な厚さの吸収液の流れ層、又は吸収液がプレートの上面全体に流れないことを意味し得る。
【００４９】
付加的な実施の形態によれば、気泡床型のウェットスクラバの場合、二酸化硫黄の濃度を測定するステップは、プレートの上側よりも鉛直方向上方に配置された少なくとも１つの測定箇所において測定することを含んでよい。
【００５０】
１つの実施の形態によれば、ウェットスクラバは、二酸化硫黄の濃度を測定するために測定箇所に位置決めされた、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサをさらに含んでよい。すなわち、例えば、測定箇所のそれぞれ１つに少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサが配置されていてよい。
【００５１】
すなわち、測定箇所における二酸化硫黄の濃度が決定されてよい。このような二酸化硫黄感応性検出器は、例えば、Siemens Ultramat 23、又は米国特許出願公開第２００５／００９７９４１号明細書に開示されたガスセンサ装置、又はあらゆるその他の類似の又は適切な検出器若しくはセンサから選択されてよい。必要なセンサの数は、使用されるセンサの形式などの要因に基づいて決定することができる。
【００５２】
１つの実施の形態によれば、ウェットスクラバは、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサと、少なくとも１つのコレクタとをさらに含んでよく、方法は、少なくとも１つのコレクタによって少なくとも１つの測定箇所からプロセスガスを収集し、プロセスガスを少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサへ搬送するステップをさらに含む。
【００５３】
すなわち、センサは、センサに適した環境などの、測定箇所から離れたところに配置されていてよい。コレクタは、例えば、測定箇所からプロセスガスをサンプリングするための管又はチューブであってよい。サンプリングは、例えば、チューブ又は管を通るプロセスガスの移動又は流れを生じさせるために用いられるポンプ又は真空によって実現されてよい。
【００５４】
別の実施の形態によれば、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサは、ウェットスクラバの外側に配置されていてよい。
【００５５】
第２の態様によれば、プロセスガスの浄化用のガス浄化システムであって、ウェットスクラバに供給される吸収液によって、ウェットスクラバを流過するプロセスガスから二酸化硫黄を分離するように適応されたウェットスクラバと、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサと、少なくとも第１の測定箇所と、を備え、ウェットスクラバは、入口ゾーンと、接触ゾーンと、出口ゾーンとを含む、プロセスガスの浄化用のガス浄化システムが提供される。このように、主体のウェットスクラバは、入口ゾーンを通って接触ゾーンを通過するプロセスガスの流れを許容するように適応されている。接触ゾーン内で、プロセスガスは、出口ゾーンを通ってウェットスクラバから流出する前に吸収液と混合させられる。接触ゾーンは、プロセスガスが接触ゾーンを流過する方向に対して垂直な平面において少なくとも２つのセクションに分割されている。第１の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定するように適応された少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサを備えた、接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応する第１の測定箇所は、第１の接触ゾーンセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するために用いられる。
【００５６】
さらに、第２の測定箇所における二酸化硫黄の濃度を測定するように適応された少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサを備えた、接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第２のセクションに対応する第２の測定箇所が設けられていてもよい。
【００５７】
発明の第２の態様の１つの実施の形態によれば、ガス浄化システムは、少なくとも１つの測定箇所が対応している接触ゾーンのうちの少なくとも２つのセクションのうちの１つにおける局所的な作動条件を変更する必要性を決定するために、第１の測定箇所における二酸化硫黄の測定された濃度を利用するために機能するコントローラをさらに含んでよい。
【００５８】
発明の第２の態様の１つの実施の形態によれば、コントローラは、第１の接触ゾーンセクションにおけるウェットスクラバの少なくとも１つの局所的な作動パラメータの制御を変更する必要性を決定するように適応させられていてよい。
【００５９】
ここで使用される場合、"変更する"という用語は、少なくとも１つの接触ゾーンセクションにおける二酸化硫黄の除去の制御の変化を意味する。
【００６０】
１つの実施の形態によれば、ガス浄化システムは、接触ゾーンの第１のセクションに供給される吸収液の量を増減させること、接触ゾーンの第１のセクションに供給される吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び接触ゾーンの第１のセクションへ流れるプロセスガスの量を増減させることの少なくともいずれか１つのために使用可能な制御装置をさらに含んでよい。
【００６１】
制御装置は、コントローラによって制御されてもよい。
【００６２】
第３の態様によれば、ウェットスクラバの少なくとも２つのセクションのうちの１つのセクションの作動における誤動作を決定するために、第２の態様によるシステムが使用される。
【００６３】
第１の態様に関する実施の形態及び説明は、第２及び第３の態様に関連してもよい。ここで、関するこれらの実施の形態を参照する。
【００６４】
上述の態様及びその他の特徴は、以下の図面及び詳細な説明によって例示される。
【００６５】
ここで添付した図面を参照しながら本発明を以下でさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】噴霧型のウェットスクラバの概略的な側方断面図である。
【図２】噴霧型のウェットスクラバの概略的な側方断面図である。
【図３ａ】噴霧型のウェットスクラバの概略的な側方断面図である。
【図３ｂ】線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って見た、図３ａにおけるスクラバの概略的な上方断面図である。
【図４】噴霧型のウェットスクラバの概略的な側方断面図である。
【図５】噴霧レベルシステムの概略的な平面図である。
【図６】気泡床型のウェットスクラバの概略的な上方断面図である。
【図７】線ＩＩ−ＩＩに沿って見た、図６におけるウェットスクラバの概略的な側方断面図である。
【００６７】
以下の詳細な説明は、発明の理解を深めることが意図されており、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきでないことが理解される。
【００６８】
好適な実施の形態の説明
図１は、開放噴霧タワー型のウェットスクラバ１を示している。ウェットスクラバ１は、石炭又は油などの燃料を燃焼するために機能するボイラ（図示せず）において発生された煙道ガスＦとしてのプロセスガスの二酸化硫黄含有量の少なくとも一部分を除去するために機能する。
【００６９】
ウェットスクラバ１は、内部２ａと、浄化されるために内部２ａへ煙道ガスＦが流入するための入口ゾーン４と、二酸化硫黄含有量の少なくとも一部分が除去されている浄化された煙道ガスＦＣが内部２ａから流出するための出口ゾーン６とを備えた、鉛直方向開放タワー２を含む。
【００７０】
鉛直方向開放タワー２の底部８ａには、吸収液タンク８が配置されている。吸収液タンク８には、酸化装置１０が設けられている。石灰石貯蔵部１２と供給管１４とを備える吸収剤供給装置８ｂによって、吸収液タンク８に新鮮な石灰石（ＣａＣＯ3）が供給される。これに代えて、吸収液タンク８はタワー２の外側に配置されていてもよく、石灰石の供給は代わりに他の位置において、乾燥粉末、スラリ又はそれら両方としてウェットスクラバ１に進入することができることが認められるであろう。
【００７１】
ウェットスクラバ１は、さらに、第１の循環ポンプ１６を備え、この第１の循環ポンプ１６は、吸収液循環管１８において、時には石灰石スラリとも称される石灰石吸収液を、吸収液タンク８から、開放タワー２の内部２ａ内の鉛直方向で最も下方に配置された第１の噴霧レベルシステム２０へ循環させる。ウェットスクラバ１は、さらに、第２の循環ポンプ２２を備え、この第２の循環ポンプ２２は、吸収液循環管２４において、石灰石吸収液を、吸収液タンク８から、開放タワー２の内部２ａにおいて鉛直方向中間に配置された第２の噴霧レベルシステム２６へ循環させ、さらに、第３の循環ポンプ２８を備え、この第３の循環ポンプ２８は、吸収液循環管３０において、石灰石吸収液を、吸収液タンク８から、開放タワー２の内部２ａにおいて鉛直方向で最も高いところに配置された第３の噴霧レベルシステム３２へ循環させる。第１の噴霧レベルシステム２０は、複数の流体接続されたノズル３８を備え、これらのノズル３８は、石灰石吸収液と、ウェットスクラバ１を通過しかつ開放タワー２の内部２ａを実質的に鉛直方向上方へ流れる煙道ガスとの有効な接触を達成するために、ポンプ１６によって循環させられる石灰石吸収液を微細に分散させる。全ての又は幾つかのノズル３８は、例えば、米国イリノイ州ウィートンのSpaying Systems Co.から市販されている4CF-303120型であってよい。
【００７２】
第２の噴霧レベルシステム２６は、第１の噴霧レベルシステム２０と同一ではないとしても同様のものであり、複数の流体接続されたノズル３８を備える。
【００７３】
第３の噴霧レベルシステム３２は、第１及び第２の噴霧レベルシステム２０，２６と同一ではないとしても同様のものであり、複数の流体接続されたノズル３８を備える。
【００７４】
第３の噴霧レベルシステム３２の上方に、デミスタ４８が配置されている。デミスタ４８は、浄化された煙道ガスＦＣによって同伴されている吸収液の滴の少なくとも一部分を除去する。
【００７５】
ウェットスクラバ１では、煙道ガスの二酸化硫黄（ＳＯ2）が石灰石（ＣａＣＯ3）と反応し、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ2）を形成し、この亜硫酸カルシウムは、その後、酸化させられ、石膏（ＣａＳＯ4）を形成する。亜硫酸カルシウムの酸化は、好適には、酸化配列１０を用いて、石灰石吸収液を通過する気泡又は酸素ガスによって行われる。したがって、石灰石吸収液は、石灰石に加え、少量の亜硫酸カルシウム、及び主成分としての石膏をも含む。このプロセスを通じて形成された石膏は、ウェットスクラバ１の内部２ａから取り出される。脱水された石膏は、例えば壁板製造において商業的に利用されてよい。
【００７６】
二酸化硫黄（ＳＯ2）に加え、ウェットスクラバ１は、少なくとも部分的に、煙道ガスからその他の汚染物も除去する。このようなその他の汚染物の例は、三酸化硫黄（ＳＯ3）、塩酸（ＨＣｌ）、フッ化水素酸（ＨＦ）、及びその他の酸性汚染物を含む。さらに、ウェットスクラバ１は、少なくとも部分的に、例えば塵芥粒子及び水銀などのその他の種類の汚染物を煙道ガスから除去してもよい。
【００７７】
制御ユニット５４若しくはコントローラは、ウェットスクラバ１の作動パラメータを制御する。このために、制御弁５６の形態の制御装置は、第１の噴霧レベルシステム２０に設けられている。さらに、第２の噴霧レベルシステム２６には、制御弁６０が設けられている。第３の噴霧レベルシステム３２には、制御弁６４が設けられている。制御ユニット５４は、各制御弁５６，６０，６４を個々に制御する。
【００７８】
測定箇所１０１及び１０２は、デミスタ４８の下流に配置されている。コレクタ１１１及び１１２は、測定箇所１０１及び１０２からガスを収集し、ガスを二酸化硫黄検出センサ１０５へ搬送するチューブの形態である。すなわち、この実施例では、１つのセンサ１０５が、複数の測定箇所１０１及び１０２として機能する。各測定箇所１０１又は１０２は、それに代えて、個々のセンサ１０５に接続されていてもよいことが理解される。各測定箇所１０１及び１０２はそれぞれ、接触ゾーンセクションＡ及びＢに対応する。加えて、二酸化硫黄濃度は、示されていないが、ウェットスクラバ１の上流で測定され、基準値として基準目的で使用される。ウェットスクラバ１の作動中、二酸化硫黄の濃度は、各測定箇所１０１及び１０２において測定される。ここで、この例のために、セクションＡ及びＢにおける二酸化硫黄の濃度がそれぞれ２及び９５濃度単位であると決定され、基準値が１００濃度単位であると決定されたと仮定する。セクションＡ及びＢに関して測定された二酸化硫黄の濃度は、ここで、この例の場合には比２／１００＝０．０２及び９５／１００＝０．９５を計算することによって、基準値と比較される。測定された濃度と基準値との比較から、流入する二酸化硫黄の５％しか除去されていないことが評価されたセクションＢの局所的な作動条件を変更するための行為がなされる必要があると結論づけられる。セクションＡに関して、この例の場合、流入する二酸化硫黄の９８％が除去されたと評価されているので、局所的な作動条件を変更するために行為がなされる必要はないことが決定される。セクションＢに関する行為は、例えば、セクションＢに対応するノズル３８を浄化又は交換することであってよい。箇所１０１及び１０２における測定に加え、噴霧レベルシステム２０及び２６、及び／又は２６および３２の間で測定を行うことができ、その場合、いずれの噴霧レベルシステム２０，２６又は３２が、浄化又は交換を必要とするノズル３８を保持しているかを結論づけることができる。
【００７９】
この例では、図１を参照すると、穴あきプレート２２０と、ダンパアクチュエータ２２４によって制御される第１の穴あきダンパプレート２２２と、ダンパアクチュエータ２２８によって制御される第２の穴あきダンパプレート２２６と、を含む制御装置２１９も設けられている。すなわち、穴あきダンパプレート２２２および２２６と組み合わさって穴あきプレート２２０によって煙道ガスＦに課される制限は、局所的に調節及び制御されてよく、これにより、セクションＡ及びＢに到達する煙道ガスＦの流れは、独立して調節又は制御されてよい。すなわち、二酸化硫黄除去効率が１つのセクションにおいてより低いと決定されると、そのセクションにはより少ない煙道ガスＦが流されるのに対し、より高い二酸化硫黄除去効率を有する他のセクションにはより多くの煙道ガスＦが流される。制御装置２１９は、制御ユニット５４に接続されていてよい。
【００８０】
例示されたウェットスクラバ１における噴霧システムに代えて、ノズル３８を備えた接触ゾーン１００に対応する、充填構造床（a packed structured bed）（図示せず）又は気泡床（a trickling bed）（図示せず）が、効率的な接触ゾーンを提供してよい。このような目的のために、ポンプは、床の上側に吸収液を圧送してよい。このような目的のために、吸収液として海水を使用することが効率的であり得る。
【００８１】
図２を参照して、開放噴霧タワー型のウェットスクラバを説明する。図２のウェットスクラバ１は、図１を参照して説明したウェットスクラバ１と同じであり、唯一の例外は制御装置２１９である。制御装置２１９は、セクションＡ及びＢへの煙道ガスＦの量を制御する。制御装置２１９は、３つの案内羽根２０２，２０４及び２０６の間に配置された４つのダンパ２０８，２１０，２１２及び２１４を有する。制御装置２１９は、ダンパ２０８，２１０，２１２及び２１４なしで機能することもできることが理解される。制御装置２１９は、各セクションＡ及びＢへの煙道ガスの量若しくは流量を制御するために機能してよい。例示されていないが、制御装置２１９は、ウェットスクラバ１の入口ゾーン４に配置されていてもよい。
【００８２】
図３ａ及び図３ｂを参照すると、別の実施の形態が示されている。図３ａは、ウェットスクラバ１の概略的な側方断面図を示しているのに対し、図３ｂは、デミスタ４８のすぐ下方の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って見た図３ａの同じウェットスクラバ１の概略的な上方断面図を示している。図３ａ及び図３ｂは、図１を参照して上で説明したスクラバと同じ形式の開放噴霧タワー型ウェットスクラバ１を示しているが、例外は、噴霧配列、ノズル３８及び測定箇所の数である。明瞭にするために、ウェットスクラバ１の全ての詳細が図３ａ及び図３ｂに示されているわけではない。３つの測定箇所１０１，１０２及び１０３は、デミスタ４８の下流に配置されており、したがって、測定箇所１０１，１０２及び１０３は、図３ｂには示されておらず、それらのそれぞれの位置は、１０１'，１０２'及び１０３'として示されている。コレクタ１１１，１１２及び１１３は、弁システム１２０を介して、測定箇所１０１，１０２及び１０３からガスを収集し、このガスを二酸化硫黄検出センサ１０５へ導くチューブの形態である。測定箇所１０１，１０２及び１０３は、それぞれ、接触ゾーンのセクションＡ，Ｂ及びＣに対応する。セクションＡ，Ｂ及びＣは、ノズル３８及び３つの個々のポンプ９０，９１及び９２によって吸収液を供給する個々の噴霧システム２０，２６及び３２に対応する。各セクションＡ，Ｂ及びＣは、ウェットスクラバ１を通るプロセスガス流の大体の方向に対して垂直な、ウェットスクラバ１の水平断面の約３分の１をカバーしている。この実施例では、各セクションＡ，Ｂ及びＣについて決定された二酸化硫黄の濃度が互いに比較され、セクションＡ，Ｂ又はＣのいずれかのための局所的な作動条件が何らかの行為を命じるかどうかが決定される。例えば、セクションＡにおける硫黄除去が十分でないことが決定されると、これは、例えばポンプ９０によって供給される流れを増大させることによって、増大されるべき噴霧システム２０への吸収液の流れが増大させられるための行為を命じてよい。それと同時に、他の噴霧システム２６及び３２への吸収液の流れを減じることができる。
【００８３】
図４を参照すると、別の実施の形態が示されている。図４は、図３ａ及び図３ｂを参照して上述したスクラバ１と同じ開放噴霧タワー型のウェットスクラバ１を示しており、唯一の例外は、測定箇所１０１，１０２及び１０３と、コレクタ１１１，１１２及び１１３の配列である。明瞭にするために、ウェットスクラバ１の全ての詳細が図４に示されているわけではない。３つの測定箇所１０１，１０２及び１０３は、出口ゾーン６においてデミスタ４８の下流に配置されている。チューブの形態のコレクタ１１１，１１２及び１１３は、弁システム１２０を介して、測定箇所１０１，１０２及び１０３からガスを収集し、このガスを二酸化硫黄検出センサ１０５へ導く。測定箇所１０１，１０２及び１０３が出口ゾーンに、図３ａ及び図３ｂのものと比較してセクションＡ，Ｂ及びＣから離れて配置されているが、測定箇所１０１，１０２及び１０３は、ウェットスクラバ１を通るプロセスガスの流れの結果として接触ゾーンのセクションＡ，Ｂ及びＣにそれぞれ対応している。
【００８４】
図５を参照すると、別の実施の形態が示されている。図５は、上方から見た、噴霧タワー型のウェットスクラバ１の内部２ａに配置された４つの噴霧レベルシステム２０，２６，３２及び３６を示している。各噴霧レベルシステムは、ポンプ１４，１６，２２，２８によって圧送された吸収液をそれぞれ複数のノズル３８を通じて噴霧する。噴霧レベルシステム２０及び２６は、セクションＡに含まれており、噴霧レベルシステム３２及び３６は、セクションＢに含まれている。正方形の横断面を有するウェットスクラバ１が示されているが、幾つかの変更とともに、噴霧レベルシステム２０，２６，３２及び３６は、様々な形状の横断面を有するウェットスクラバのためにも機能することが理解される。セクションＡ及びＢの二酸化硫黄除去効率は、ポンプ１４，１６，２２又は２８によって圧送される吸収液の流量を調節することによって、又は個々に機能するポンプ１４，１６，２２又は２８のうちのいずれか１つをオン又はオフに切り替えることによって、個々に制御することができる。
【００８５】
図６及び図７を参照して、気泡床型のウェットスクラバを説明する。ウェットスクラバ１は、ボイラ（図示せず）からの煙道ガスＦのための入口ゾーン４を有する。インシュレーション３０１及びクエンチャ３００が図７に示されており、インシュレーションはさらに説明されない。煙道ガスＦは、以下では穴あきプレート８０と称される、水平のプレート８０ａにおける複数の開口８１を含む接触ゾーン１００を流過する。穴あきプレート８０は、複数の開口８１を有し、これらの開口を煙道ガスＦは通過することができる。穴あきプレート８０の上側８２において、図６の例示の底部から上部への方向に移動する吸収液の流れ層８３が流れる。煙道ガスＦが吸収液の流れ層８３を通過すると、接触ゾーン１００において二酸化硫黄は煙道ガスＦから分離される。このようにして浄化された煙道ガスＦＣは出口ゾーン６を通ってウェットスクラバ１から出る。測定箇所１０１，１０２，１０３，１０４，１０５及び１０６は接触ゾーン１００の上方に配置されている。図７に示された、チューブの形態のコレクタ１１１，１１２，１１３，１１４，１１５及び１１６は、測定箇所１０１，１０２，１０３，１０４，１０５及び１０６からガスを収集し、このガスを、図７に示された二酸化硫黄検出センサ１０５へ搬送する。すなわち、この実施例では、１つのセンサ１０５が、複数の測定箇所として機能する。図７に示したように、この目的のために、弁、ポンプ又は吸引システム１２０が用いられてよい。各測定箇所１０１，１０２，１０３，１０４，１０５及び１０６はそれぞれ、個々のセンサ１０５に接続されていてもよいことが理解される。各測定箇所１０１，１０２，１０３，１０４，１０５及び１０６はそれぞれ、図６に示されたセクションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｆ，Ｅ及びＤに対応する。加えて、二酸化硫黄濃度は、基準目的のためにウェットスクラバ１（図示せず）の上流でグローバルに測定される。ウェットスクラバ１の作動中、二酸化硫黄の濃度は、各測定箇所１０１，１０２，１０３，１０４，１０５及び１０６において測定され、測定されたグローバルな濃度と比較される。各測定箇所について決定された濃度と、基準値との比較が、セクションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦのうちの１つ又は複数における硫黄除去が例えば不十分であることを示しているならば、例えば、以下のうちの１つが結論づけられる。
【００８６】
二酸化硫黄の濃度が、吸収液の流れ層８３に関して下流経路に沿った測定箇所の位置に従って測定箇所に沿って増大しているならば、流れが低すぎるか又は層が薄すぎ、吸収液は、二酸化硫黄で飽和させられている。対策は、例えば、流れ又は層厚さを増大させることであり得る。二酸化硫黄の濃度が、別の接触ゾーンセクションに隣接する接触ゾーンセクションにおいてより高い、例えばＥよりもＢにおいてより高い、又はＡよりもＤにおいてより高いならば、これは、流れ層が遮断されているか又は穴あきプレート８０の上側８２上を不均一に流れている、すなわち、この例においてはセクションＢ又はＤの全ての開口上を流れておらず、その結果として、二酸化硫黄の不十分な除去を生じていることを示しているかもしれない。
【００８７】
ここで図６及び図７を参照しながら１つの代替的な実施の形態を説明する。クエンチャ３００は、接触ゾーンの一部分であると見なされてよい。クエンチャ３００から供給される吸収液は、吸収によって煙道ガスＦから二酸化硫黄を除去する。この例では、２つの測定箇所１０７及び１０８は、互いに距離を置いてクエンチャからスプレー（スプレーは示されていない）の下流に配置されている。すなわち、二酸化硫黄除去効率又はクエンチャの性能は、局所的に決定され得る。測定箇所１０７及び１０８は穴あきプレート８０の上流に配置されており、測定箇所１０７及び１０８はこれにより図６には示されていないが、それらのそれぞれの位置は１０７'及び１０８'として示されている。
【００８８】
１つの実施の形態によれば、ウェットスクラバを通過するプロセスガスを浄化しかつウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法であって、ウェットスクラバは、入口ゾーンと、接触ゾーンと、出口ゾーンとを有し、接触ゾーンは、接触ゾーンを通過するプロセスガス流の方向に対して垂直な平面に配置された少なくとも２つのセクションに分割されており、プロセスガスは、ウェットスクラバ内で吸収液と混合するために、入口ゾーンを通って接触ゾーン内へ流入し、吸収液は、プロセスガスの二酸化硫黄含有量の少なくとも一部分を吸収し、プロセスガスは、次いで、出口ゾーンを通ってウェットスクラバから流出し、前記方法は、測定情報を得るために接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応する少なくとも第１の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定し、第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するために測定情報を基準値と比較することを含む、方法が提供される。
【００８９】
１つの実施の形態によれば、プロセスガスを浄化するためのガス浄化システムであって、ウェットスクラバ内の接触ゾーン内で吸収液と接触することによって、ウェットスクラバを通過するプロセスガスから二酸化硫黄を分離するための、ウェットスクラバと、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサと、少なくとも第１の測定箇所と、を備え、第１の測定箇所は、接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応しており、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサは、第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するための測定情報を得るために第１の測定箇所における二酸化硫黄の濃度を測定するように適応されている、プロセスガスを浄化するためのガス浄化システムが提供されてよい。
【００９０】
１つの実施の形態によれば、ウェットスクラバの少なくとも２つのセクションのうちの１つのセクションの作動における誤動作を決定するために、第２の態様によるシステムの使用が提供される。
【００９１】
要するに、本開示は、ウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法に向けられている。ウェットスクラバは、入口ゾーンと、接触ゾーンと、出口ゾーンとを有する。接触ゾーンは、少なくとも２つのセクションに分割されている。この方法は、測定情報を得るために接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応する少なくとも第１の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定し、第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するために測定情報を基準値と比較することを含む。
【００９２】
様々な典型的な実施の形態を参照して発明を説明及び例示したが、発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が加えられてよく、かつ前記実施の形態の要素の代わりに均等物が代用されてよいことが当業者によって理解されるであろう。加えて、発明の基本的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を発明の開示に適応させるために、多くの変更がなされてよい。従って、本発明を実施するために考えられた最良の形態としてここで開示及び例示された特定の実施の形態に発明は限定されないが、発明は、添付の請求広範囲に該当する全ての実施の形態を含むことが意図されている。さらに、第１、第２などの用語の使用は、いかなる順序又は重要性を示すことを意図するものではなく、第１、第２などの用語は、個々では単に１つの要素を別の要素と区別する手段として使用されている。
【図１】
2014525834.tif 000003
【図２】
2014525834.tif 000004
【図３ａ】
2014525834.tif 000005
【図３ｂ】
2014525834.tif 000006
【図４】
2014525834.tif 000007
【図５】
2014525834.tif 000008
【図６】
2014525834.tif 000009
【図７】
2014525834.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月14日(2014.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェットスクラバを通過するプロセスガスを浄化しかつ前記ウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法であって、前記ウェットスクラバは、入口ゾーンと、接触ゾーンと、出口ゾーンとを有し、前記接触ゾーンは、少なくとも２つのセクションに分割されており、前記プロセスガスは、前記ウェットスクラバ内で吸収液と混合するために、前記入口ゾーンを通って前記接触ゾーン内へ流入し、前記吸収液は、前記プロセスガスの二酸化硫黄含有量の少なくとも一部分を吸収し、前記プロセスガスは、次いで、前記出口ゾーンを通って前記ウェットスクラバから流出する、方法において、
測定情報を得るために、前記接触ゾーンの前記少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応する少なくとも第１の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定し、
前記第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するために前記測定情報を基準値と比較することを含むことを特徴とする、ウェットスクラバを通過するプロセスガスを浄化しかつ前記ウェットスクラバを通過するプロセスガスの浄化を監視する方法。
【請求項２】
前記第１のセクションの局所的な作動条件を調節するための行為の必要性を決定するために、前記局所的な二酸化硫黄除去性能を利用することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１のセクションの局所的な作動条件を調節するための行為の必要性を決定するために前記局所的な二酸化硫黄除去性能を利用することをさらに含み、
前記第１のセクションの前記局所的な作動条件を調節するための行為は、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションに供給される吸収液の量を増減させる、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションに供給される前記吸収液における試薬の濃度を増減させる、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションに供給されるプロセスガスの量を増減させる、及び
前記第１のセクションに対応する前記ウェットスクラバの機器を浄化、交換又は再構築する、のうちの少なくとも１つである、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記局所的な二酸化硫黄除去性能に基づいて前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおける二酸化硫黄の吸収を制御することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記局所的な二酸化硫黄除去性能に基づいて前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおける二酸化硫黄の吸収を制御することをさらに含み、
吸収を制御することを、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液の量を増減させること、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び
前記接触ゾーンの前記第１のセクションへ流れるプロセスガスの量を増減させること、の少なくとも１つによって行う、請求項１記載の方法。
【請求項６】
二酸化硫黄の濃度は前記接触ゾーンの下流で測定される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ウェットスクラバの上流における前記プロセスガスに含有された二酸化硫黄の濃度、
前記ウェットスクラバの下流における前記プロセスガスに含有された二酸化硫黄の濃度、
前記少なくとも２つのセクションのうちの第２のセクションに対応する測定箇所において測定された、前記接触ゾーンにおける二酸化硫黄の濃度、及び
所定値
から成るグループから基準値を選択する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
測定情報を得るために前記接触ゾーンのそれぞれの第１、第２及び第３のセクションに対応する少なくとも第１、第２及び第３の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
測定情報を得るために前記接触ゾーンのそれぞれの第１、第２及び第３のセクションに対応する少なくとも第１、第２及び第３の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定することをさらに含み、
前記第１、第２及び第３のセクションのうちのいずれかにおける局所的な作動条件を変更するための行為の必要性を決定するために、前記測定情報を基準値と比較することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
測定情報を得るために前記接触ゾーンのそれぞれの第１、第２及び第３のセクションに対応する少なくとも第１、第２及び第３の測定箇所において二酸化硫黄の濃度を測定し、前記第１、第２及び第３のセクションのうちのいずれかにおける局所的な作動条件を変更するための行為の必要性を決定するために、前記測定情報を基準値と比較することをさらに含み、前記局所的な作動条件を変更するための行為を、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて前記吸収液の量を増減させること、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて前記吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び
前記接触ゾーンの前記第１のセクションへ流れるプロセスガスの量を増減させること、の少なくとも１つによって制御することにより行う、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ウェットスクラバは、開放噴霧タワー型のウェットスクラバであり、少なくとも２つの前記セクションのそれぞれは、吸収液を噴霧するために適応された少なくとも１つのノズルを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記ウェットスクラバは、前記接触ゾーンの下流に配置された少なくとも１つのデミスタをさらに含み、二酸化硫黄の濃度を前記デミスタの下流で測定する、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記ウェットスクラバは、直列に配置された第１のデミスタ及び第２のデミスタを含み、二酸化硫黄の濃度を前記第２のデミスタの下流で測定する、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記ウェットスクラバは、気泡床型のスクラバであり、前記接触ゾーンは、
開口を通って前記入口ゾーンから前記出口ゾーンへプロセスガスが通過するための複数の開口を備えたプレートと、
前記開口のうちの少なくとも１つを有するセクションと、
プレートの上側を流れる吸収液の層と、を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記ウェットスクラバは、二酸化硫黄の濃度を測定するための測定箇所に配置された少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記ウェットスクラバは、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサと、少なくとも１つのコレクタとをさらに含んでよく、方法は、
少なくとも１つのコレクタによって少なくとも１つの測定箇所からガスを収集し、該ガスを少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサへ搬送するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
プロセスガスを浄化するためのガス浄化システムであって、ウェットスクラバ内の接触ゾーン内で吸収液と接触することによって、ウェットスクラバを通過するプロセスガスから二酸化硫黄を分離するための、ウェットスクラバと、少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサと、少なくとも第１の測定箇所と、を備え、
前記第１の測定箇所は、前記接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの第１のセクションに対応しており、
少なくとも１つの二酸化硫黄検出センサは、前記第１のセクションの局所的な二酸化硫黄除去性能を決定するための測定情報を得るために前記第１の測定箇所における二酸化硫黄の濃度を測定するように適応されていることを特徴とする、プロセスガスを浄化するためのガス浄化システム。
【請求項１８】
少なくとも１つの測定箇所が対応している前記接触ゾーンの少なくとも２つのセクションのうちの１つにおける局所的な作動条件を変更する必要性を決定するために前記測定情報を利用するためのコントローラをさらに含む、請求項１７記載のガス浄化システム。
【請求項１９】
前記第１のセクションにおける前記ウェットスクラバの少なくとも１つの局所的な作動パラメータの制御を変更する必要性を決定するように適応させられたコントローラをさらに含む、請求項１７記載のガス浄化システム。
【請求項２０】
前記第１のセクションにおける前記ウェットスクラバの少なくとも１つの局所的な作動パラメータの制御を変更する必要性を決定するように適応させられたコントローラをさらに含み、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて吸収液の量を増減させること、
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいて前記吸収液における試薬の濃度を増減させること、及び
前記接触ゾーンの前記第１のセクションにおいてプロセスガスの量を増減させること、の少なくとも１つのために使用される制御装置をさらに含む、請求項１７記載のガス浄化システム。
【請求項２１】
ウェットスクラバの少なくとも２つのセクションのうちの１つのセクションの作動における誤動作を決定するための、請求項１７記載のシステムの使用。
【国際調査報告】
2014525834.tif 000011
2014525834.tif 000012
2014525834.tif 000013