(57)【要約】【課題】吸収塔内の排ガスの偏流を低減し、塔内の圧力損失を増加させずに、吸収塔の壁面を流下する液層を有効利用して、脱硫性能を向上させる湿式排煙脱硫装置の提供である。【解決手段】石灰石または石灰を含むスラリを含有する吸収液と排ガスを気液接触させて排ガス中の硫黄酸化物を吸収、除去する吸収塔４を備えており、排ガスと吸収液が接触する吸収部で吸収塔４の側壁面の内周方向全体にわたり側壁４ａの一部を用いてリング状の第１スプレヘッダ４１を形成し、側壁面の近傍全周にわたり第１スプレヘッダ４１に複数の第１スプレノズル３３を設ける。吸収塔４の壁面を伝って流下する液層は第１スプレヘッダ４１に衝突し再飛散して、排ガス吸収に利用される。また、第１スプレヘッダ４１から均等に第２スプレヘッダ４２を延設し第２スプレノズル３４を設けると、第２スプレヘッダ４２の占有率の偏りをなくし排ガス１の偏流による脱硫性能低下を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置から排出される排ガスを導入し、石灰石または石灰を含むスラリを含有する吸収液と気液接触させることにより、前記排ガス中に含まれるばいじん、硫黄酸化物及び燃焼装置で用いる燃料中に含まれる成分に起因する物質を吸収、除去する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、
前記排ガスと前記吸収液が接触する吸収部で前記吸収塔の側壁面の内周方向全体にわたり側壁の一部を用いてリング状の第１スプレヘッダを形成し、
前記吸収塔の側壁面の近傍全周にわたり前記第１スプレヘッダに前記吸収液を噴霧する複数の第１スプレノズルを設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
【請求項２】
前記第１スプレヘッダから平面視で吸収塔内の相対する壁面方向に複数の第２スプレヘッダを延設し、該第２スプレヘッダに複数の第２スプレノズルを設けたことを特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項３】
前記第１スプレヘッダから平面視で吸収塔の中心部近傍に向けて複数の第２スプレヘッダを延設し、該第２スプレヘッダに複数の第２スプレノズルを設けたことを特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項４】
前記第１スプレヘッダから平面視で格子状となるように複数の第２スプレヘッダを延設し、該第２スプレヘッダに複数の第２スプレノズルを設けたことを特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項５】
前記吸収塔の側壁を貫通し、前記第１スプレヘッダの上方の吸収部に、複数の第３スプレノズルを有する第３スプレヘッダを配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の湿式排煙脱硫装置。
【請求項６】
前記第１スプレヘッダ及び前記第３スプレヘッダを前記吸収部に上下に複数段設置し、
最下段又は最下段から２段目のスプレヘッダを前記第１スプレヘッダとしたことを特徴とする請求項５記載の湿式排煙脱硫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガスの吸収装置に係り、特に排ガス中の硫黄酸化物（以下、ＳＯｘということがある）、ばいじん及びボイラ燃料中に含まれる成分や物質を低減する湿式排煙脱硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気汚染防止のため、排ガス中の硫黄酸化物の除去装置として、湿式石灰石−石膏脱硫装置が広く実用化されている。従来の湿式排煙脱硫装置の系統を図９に示す。  
ボイラ等の燃焼装置から排出される排ガス１は入口煙道３から吸収塔４に導入され、吸収塔４内に上下に複数段設置されたスプレヘッダ９を介して吸収液スプレ部５に設置されたスプレノズル６より噴霧される石灰石または石灰を含むスラリなどの吸収剤の液滴と接触することにより、排ガス１中のばいじんや塩化水素(ＨＣｌ)、フッ化水素（ＨＦ）等の酸性ガスとともに、排ガス１中のＳＯｘがスプレノズル６の液滴表面で吸収される。
【０００３】
また、排ガス１に同伴されるミストは、ミストエリミネータ１０により除去され、清浄な排ガス２は出口煙道１１を経て、必要により再加熱されて煙突より排出される。ＳＯｘの吸収剤である、例えば石灰石１５は石灰石スラリ槽１６で石灰石スラリとして、石灰石スラリポンプ１７により吸収塔４内にＳＯｘ吸収量に応じて石灰石スラリ流量調節弁１８により供給される。
【０００４】
そして、吸収液は吸収塔循環ポンプ８により昇圧され吸収塔内のスプレヘッダ９を通った後、吸収液スプレ部５に供給され、スプレノズル６から噴霧される。吸収塔４内で除去されたＳＯｘは吸収液中のカルシウムと反応し、中間生成物として亜硫酸カルシウム（重亜硫酸カルシウムを含む）になり、図示しない酸化用空気ブロワ等により空気２１が吸収塔４に供給され、吸収塔タンク７に供給された空気２１により、石膏に酸化され最終生成物（石膏）となる。
【０００５】
このように吸収塔４内に空気２１を直接供給することにより、排ガス中のＳＯｘの吸収反応と、生成した亜硫酸カルシウムの酸化反応を同時に進行させることにより反応全体が促進され、脱硫性能が向上する。なお、その際に吸収塔４に供給する酸化空気２１は、酸化用撹拌機２２により微細化することにより酸化空気の利用率を高めている。その後、吸収液スラリは抜出しポンプ１２により昇圧されて生成石膏量に応じて抜き出され、石膏脱水設備１３に送られ、粉体の石膏１４として回収される。
【０００６】
図７は、図９の湿式排煙脱硫装置の吸収塔４のスプレノズルの配置を示す図で、碁盤目状にスプレノズル３１が配列された場合の同一水平断面から吸収塔４内を見た図を示し、図８（ａ）は、図７の碁盤目状に配列されたスプレノズル３１の周りにスプレノズル３２を円形に追設した場合の図を示し、図８（ｂ）には、図７や図８（ａ）に示す吸収塔４の水平断面に対するスプレヘッダ９の占有率を表した図を示す。
【０００７】
上記従来技術において、図７に示すように、円形吸収塔の水平断面に対してスプレノズル３１を碁盤目状に配置した場合、吸収塔４の壁とスプレノズル３１との間隔が大きくなるスペースが生じる。そのため、吸収塔４の壁付近では吸収塔４の中心部に比べて液滴密度が低くなる。そして、この液滴密度が低い箇所は、排ガス１に対する抵抗が小さいので、ガス流れが集中しやすく排ガスの偏流が生じやすくなる。したがって、この箇所では未処理ガスの吹き抜けが起こるため、脱硫装置の脱硫性能が低下する。
【０００８】
そして、この排ガスの偏流による脱硫性能の低下を防止するために、図８（ａ）に示すように、碁盤目状配置のスプレノズル３１の周りに吸収塔４の壁に沿った円状配置のスプレノズル３２を追設し、吸収塔４の壁付近の液滴密度を高くすることにより、排ガスの偏流による影響を防止することが提案されている。
【０００９】
しかし、ＳＯｘの吸収能力は、吸収液の状態が吸収塔４の壁面を伝う液層で存在している場合よりも、液滴で存在している場合の方が大きい。したがって、吸収塔４の周辺にスプレノズル３２を配置しただけの場合は、ＳＯｘの吸収能力が液滴に比べて低い液層の比率が図７のスプレノズル３１を配置しただけの場合よりも増加する。したがって、図８（ａ）に示すようなスプレノズル３１、３２の段数を複数段設置する場合は、吸収塔４の壁を伝う液層の比率がさらに増加するという問題が生じる。
【００１０】
さらに、図７及び図８（ａ）に示すスプレヘッダ９は、吸収塔の一方向（図７及び図８（ａ）の例では図面の右側）から挿入されていることから、スプレヘッダ９の挿入部付近ではスプレヘッダ９の径が太いために、吸収塔４の水平断面に対してスプレヘッダ９の占有率が大きく、スプレヘッダ９の挿入部から遠方になるにつれ、スプレヘッダ９の太さが細くなるため、スプレヘッダ９の占有率が小さくなる。そして、図８（ｂ）に示すように、スプレヘッダ９の占有率の大きい範囲と小さい範囲では占有率が約１０〜２０％もの差が生じる。
【００１１】
したがって、スプレヘッダ９の下方から上昇する排ガス１は、排ガス１への抵抗が小さいスプレヘッダ９の占有率が小さい、スプレヘッダ９の挿入部から遠方の部分を主に通過する。その結果、吸収塔４の水平断面の任意の範囲において排ガス１のガス流速に差異が生じ、ガスの偏流が生じてしまう。
【００１２】
また、下記特許文献２記載の発明によれば、吸収塔のスプレノズルの配置や噴霧量を不均一化して、脱硫性能の向上を図った構成が記載されている。すなわち排ガス入り口ダクト側よりも排ガス流速の速い部分である、ダクト側とは吸収塔中心点を中心とする点対称部分のスプレノズルの設置個数を密にしたり、噴霧液量を密にする構成が提案されている。更に、下記特許文献３記載の発明によれば、排ガス流れを考慮して、上下に隣接するスプレ段のスプレノズルの位置をずらすように配置した構成が提案されている。
【００１３】
しかし、これら特許文献２及び特許文献３記載の発明では、吸収塔の壁面を伝う液層については考慮されておらず、液層は排ガスの吸収に有効利用されていない。
【００１４】
一方、ＳＯｘの吸収能力が液滴に比べて低い、吸収塔の壁面を伝う液層を有効利用する方法として、該液層を塔内に液滴として再飛散させるための転向装置を吸収塔の壁内面に設置する発明が提案されている（下記特許文献１）。
【００１５】
吸収塔の塔壁に沿って下方に流れる液は、酸性ガス及び粒子の除去において有効に働かない。そこで、特許文献１によれば、吸収塔の塔壁に沿って下方に流れる液の一部を、ガス流路の中央方向に転向させる転向装置（吸収塔の内側壁面の全周に沿って設け細孔を施したもの）により、液滴として排ガス流路内に再導入することで、排ガス内のＳＯ2が吸収塔の塔壁付近からバイパス(貫通)することが解消される構成としている。該特許文献１記載の構成によれば、吸収塔の塔壁に沿って下方に流れる液は、転向装置の細孔を通り抜けることで液滴となり、再度排ガスの吸収に有効利用される。
【００１６】
しかし、特許文献１記載の発明の転向装置には、該転向装置を支えるためのサポートを設置する必要があり、吸収塔内にこのようなサポートを設置することは、サポートが脱硫反応の過程で生じる化学物質によるスケーリングポテンシャルになるため、排ガスの圧力損失の増加やサポートに付着するスケールを除去するためのメンテナンス費用が増加する。
【特許文献１】特表２００１−５２３５６３号公報
【特許文献２】特開平９−２０６５５０号公報
【特許文献３】米国特許第６１０２３７７号  明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記従来技術は、円形吸収塔の水平断面に対してスプレノズルを図７に示すように碁盤目状に配置していたため、スプレノズルと吸収塔の壁との間にスペースが生じ、吸収塔の壁の周辺部において液滴密度が低い箇所が生じ、ガスの偏流が生じやすいノズル配列となっていた。高ＳＯｘ濃度の排ガスを処理する際には、吸収塔内のガスの偏流を低減し、吸収液と排ガスの気液接触効率を向上させて脱硫性能の向上を図る必要がある。
【００１８】
そして、このガス偏流による脱硫性能の低下を防止するために図８（ａ）に示すように、前記碁盤目状配置のスプレノズルの周りに吸収塔の壁に沿った円状配置のスプレノズルを追設した構成が提案されたが、ＳＯｘの吸収能力は、吸収液の状態が吸収塔の壁面を伝う液層で存在している場合よりも液滴で存在している場合の方が大きい。したがって、この構成ではＳＯｘの吸収能力が液滴よりも低い液層の比率が増加する。特に複数段スプレヘッダを設置した場合においては吸収塔の壁面を伝う液層の比率がさらに増加する問題があった。そして、排ガスの吸収に有効利用されない、吸収塔の壁面を伝う液層の問題については考慮されていなかった。
【００１９】
また、上記従来技術によれば、図７及び図８（ａ）に示すように、吸収塔の一方向からスプレヘッダを挿入していることから、吸収塔の水平断面に対するスプレヘッダの占有率に偏りが生じ、その結果、ガスの偏流が生じやすく、脱硫性能を低下させる問題もあった。
【００２０】
一方、特許文献１では、吸収塔の壁を伝う液層を有効利用する方法として、転向装置を吸収塔の壁内面に設置する発明が提案されているが、この構成では転向装置を支えるサポートを設置する必要がある。このようなサポートは脱硫反応の過程で生じる化学物質によるスケーリングポテンシャルとなり、圧力損失の増加やスケーリングを除去するためのメンテナンス費用が増加する。
【００２１】
本発明の課題は、高脱硫率が要求されるプラントなどにおいて、吸収塔内の排ガスの偏流を低減し、塔内の圧力損失を極端に増加させることのない湿式排煙脱硫装置の提供である。更に、脱硫反応にあまり寄与しない、吸収塔の塔壁を伝って流下する液層を塔内に再飛散させ、再度気液接触させて有効利用することにより、脱硫性能を向上させる湿式排煙脱硫装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記本発明の課題は、下記の構成を採用することにより達成できる。  
請求項１記載の発明は、燃焼装置から排出される排ガスを導入し、石灰石または石灰を含むスラリを含有する吸収液と気液接触させることにより、前記排ガス中に含まれるばいじん、硫黄酸化物及び燃焼装置で用いる燃料中に含まれる成分に起因する物質を吸収、除去する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、前記排ガスと前記吸収液が接触する吸収部で前記吸収塔の側壁面の内周方向全体にわたり側壁の一部を用いてリング状の第１スプレヘッダを形成し、前記吸収塔の側壁面の近傍全周にわたり前記第１スプレヘッダに前記吸収液を噴霧する複数の第１スプレノズルを設けた湿式排煙脱硫装置である。  請求項２記載の発明は、前記第１スプレヘッダから平面視で相対する壁面方向に複数の第２スプレヘッダを延設し、該第２スプレヘッダに複数の第２スプレノズルを設けた請求項１記載の湿式排煙脱硫装置である。
【００２３】
請求項３記載の発明は、前記第１スプレヘッダから平面視で吸収塔の中心部近傍に向けて複数の第２スプレヘッダを延設し、該第２スプレヘッダに複数の第２スプレノズルを設けた請求項１記載の湿式排煙脱硫装置である。
【００２４】
請求項４記載の発明は、前記第１スプレヘッダから平面視で格子状となるように複数の第２スプレヘッダを延設し、該第２スプレヘッダに複数の第２スプレノズルを設けた請求項１記載の湿式排煙脱硫装置である。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記吸収塔の側壁を貫通し、前記第１スプレヘッダの上方の吸収部に、複数の第３スプレノズルを有する第３スプレヘッダを配置した請求項１から４のいずれかに記載の湿式排煙脱硫装置である。
【００２６】
請求項６記載の発明は、前記第１スプレヘッダ及び前記第３スプレヘッダを前記吸収部に上下に複数段設置し、最下段又は最下段から２段目のスプレヘッダを前記第１スプレヘッダとした請求項５記載の湿式排煙脱硫装置である。
【００２７】
（作用）
本発明は、吸収塔の側壁面の内周方向全体にわたり側壁の一部を用いてリング状の第１スプレヘッダを形成し、吸収塔の側壁面の近傍全周にわたり第１スプレヘッダに吸収液を噴霧する複数の第１スプレノズルを設けることを特徴としている。第１スプレノズルが吸収塔の壁面近傍に壁面に沿ってリング状に配置されることにより、吸収塔の壁付近の液密度が低くなることを防ぐことが可能となる。
【００２８】
そして、第１スプレヘッダから平面視で吸収塔内の相対する壁面方向や吸収塔の中心部近傍に向けて、又は格子状となるように複数の第２スプレヘッダを延設し、該第２スプレヘッダに複数の第２スプレノズルを設けることで、吸収塔の水平断面のどの部分においても液密度の偏差が少なくなって排ガスの偏流を抑えることができ、脱硫性能が低下する現象が起きない。更に、吸収塔の壁付近における排ガスの偏流を抑え、吸収塔の壁面を伝って流れる液層が側壁の一部であるリング状の第１スプレヘッダに衝突することで液滴として再飛散して、再びＳＯｘ吸収能力を確保し、ＳＯｘの吸収に有効利用されない液層がそのまま流下することを防いでいる。
【００２９】
また、吸収塔内の側壁をスプレヘッダとして有効利用することで、新たにサポートなどを設置する必要性がなく簡易な構成であり、また上記した排ガスの圧力損失の増加やスケーリングの発生を抑える構造である。
【００３０】
したがって、請求項１記載の発明によれば、第１スプレノズルが吸収塔の壁面近傍で壁面に沿って配置されるため、吸収塔の壁付近の液密度が低くなることを防いで、液密度の偏差を少なくする。更に吸収塔の壁面を伝って流れる液層が第１スプレヘッダに衝突し、液滴として再飛散するため、液層をＳＯｘの吸収に有効利用できる。そして、サポートなどに起因する排ガスの圧力損失の増加やスケーリングの発生を抑える。
【００３１】
また、第１スプレヘッダから平面視で吸収塔の相対する壁面方向や吸収塔の中心部近傍に向けて、又は格子状になるように第２スプレヘッダを延設して、該第２スプレヘッダに第２スプレノズルを設けることで、吸収塔内の水平断面におけるスプレヘッダの占有率の偏りをなくし、排ガスの偏流を防止する。なお、本明細書中、「格子状」とは、同一方向に並列配置した場合や、互いに直交する方向に配置した場合を含む意である。
【００３２】
したがって、請求項２〜４記載の発明によれば、請求項１記載の発明の上記作用に加えて、吸収塔内の水平断面におけるスプレヘッダの占有率に大小の差が生じず、排ガスの偏流を防止できる。
【００３３】
また、前記吸収塔の側壁を貫通し、第１スプレヘッダの上方の吸収部に、複数の第３スプレノズルを有する第３スプレヘッダを配置すれば、第３スプレノズルから噴霧される吸収液の一部が吸収塔の壁面を伝って流れ、側壁の一部であるリング状の第１スプレヘッダに衝突する。
【００３４】
したがって、請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４記載の発明の上記作用に加えて、効果的に排ガス吸収液を噴霧でき、第３スプレノズルから噴霧される吸収液の液層を第１スプレヘッダに衝突させて吸収塔の塔内に液滴として再飛散させることが可能となる。
【００３５】
更に、第１スプレヘッダ及び第３スプレヘッダを上下に複数段設置し、最下段または最下段から２段目のスプレヘッダを第１スプレヘッダにすれば、当該第１スプレヘッダよりも上方に位置する第１スプレヘッダや第３スプレヘッダのスプレノズルから噴霧される吸収液のうち吸収塔の壁面を伝って流れる液層を下方に位置する第１スプレヘッダに衝突させて吸収塔の塔内に液滴として再飛散させることができる。
【００３６】
したがって、請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の発明の上記作用に加えて、複数段のスプレヘッダのスプレノズルから効果的に排ガス吸収液を噴霧でき、吸収塔の壁面を伝って流れる液層を最下段又は最下段から２段目に設置した第１スプレヘッダにより再飛散させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、高脱硫率が要求されるプラントなどにおいて、吸収塔内の排ガスの偏流を低減し、塔内の圧力損失を極端に増加させることがない。更に、脱硫反応にあまり寄与しない、吸収塔の塔壁を伝って流下する液層を塔内に再飛散させ、再度排ガスと気液接触させて有効利用することにより、脱硫性能を向上させることが可能となる。
【００３８】
そして、排ガスの偏流を抑制し、排ガスと吸収液の気液接触効率が向上することにより、脱硫性能が向上し、吸収塔循環ポンプなどのポンプの台数を低減でき、高ＳＯｘ濃度の排ガスを高脱硫率で処理することが可能である。
【００３９】
請求項１記載の発明によれば、吸収塔の壁付近の液層に再びＳＯｘ吸収能力を与えて、ＳＯｘの吸収能力に劣る液層がそのまま流下することを防ぐことで、吸収液を有効利用することができ、また吸収塔の壁面付近における排ガスの偏流を抑え、脱硫性能が従来より向上する。また、側壁をスプレヘッダとして有効利用することで、新たにサポートなどを設置する必要性がなく簡易な構成が得られるので、設置コストも低減され、また上記した排ガスの圧力損失の増加やスケーリングの発生も抑えることができる。
【００４０】
請求項２〜４記載の発明によれば、請求項１記載の発明の上記効果に加えて、排ガスの偏流が防止できるため、未処理ガスの吹き抜けを防止して、脱硫性能の低下を防ぐことができる。
【００４１】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４記載の発明の上記効果に加えて、効果的に排ガス吸収液を噴霧でき、吸収塔の壁付近の多くの液層を有効利用することができるため、脱硫性能が従来より向上する。
【００４２】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の発明の上記効果に加えて、更に効果的に排ガス吸収液を噴霧でき、吸収塔の壁付近の液層のほとんどを有効利用することができるため、脱硫性能が従来より向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１には、本発明の一実施形態である湿式排煙脱硫装置の系統を示し、図２には図１の湿式排煙脱硫装置の水平断面から吸収塔４内を見た図を示す。すなわち側壁の一部をリング状のスプレヘッダとして用いた場合の該スプレヘッダ付近のスプレノズルの配置を示す図である。また、図３には、図２のＡ−Ａ線矢視図を示し、排ガスの予想流動挙動を示している。
【００４４】
なお、図１の湿式排煙脱硫装置において、図９の湿式排煙脱硫装置と同じ符号の部材の説明は省略し、以下、同様とする。また、図１の湿式排煙脱硫装置には、図９に示す石灰石スラリ槽１６、石灰石スラリポンプ１７などは図示されていないが、図１は、これらの図示を省略する一方、石灰石スラリ１９を加える構成として簡略化した図である。したがって、図９に示す石灰石スラリ槽１６、石灰石スラリポンプ１７を加える構成としても良い。
【００４５】
本発明の一実施形態である湿式排煙脱硫装置は、吸収塔４の側壁４ａを用いてリング状の第１スプレヘッダ４１を形成していることが特徴であり、該第１スプレヘッダ４１から第１スプレノズル３３を吸収塔４の側壁面に沿って配置する。なお、第１スプレヘッダは吸収塔４の周壁の一部の全周を囲って形成されるものであり、円環状、円角形状など吸収塔４の形に応じて形状が決まる。
【００４６】
図１には、上下にスプレヘッダを３段設置し、中央に位置するスプレヘッダを第１スプレヘッダ４１として、第１スプレヘッダ４１の上方と下方に位置するスプレヘッダを、吸収塔４の側壁４ａを貫通している第３スプレヘッダ４３とし、第３スプレヘッダ４３には複数の第３スプレノズル３５を設けている。図１には、スプレヘッダを３段設置した場合を示しているが、特に段数に限定はない。
【００４７】
そして、図２には、第１スプレヘッダ４１から平面視で相対向する吸収塔壁面方向に複数の第２スプレヘッダ４２を延設し、すなわち互い違いとなるように双方向に第２スプレヘッダ４２を配置して、該第２スプレヘッダ４２に第２スプレノズル３４を設けた場合の図を示している。
【００４８】
また、図４には、第１スプレヘッダ４１から平面視で吸収塔４の中心部に向けて第２スプレヘッダ４２を延設して、該第２スプレヘッダ４２に第２スプレノズル３４を設けた場合の図を示している。更に、図５には、第１スプレヘッダ４１から平面視で格子状に第２スプレヘッダ４２を延設して、該第２スプレヘッダ４２に第２スプレノズル３４を設けた場合の図を示している。
【００４９】
図１に示すように、第３スプレヘッダ４３の第３スプレノズル３５を吸収塔４の中心部に配置し、更に吸収塔４の側壁４ａの壁面に沿って、第１スプレヘッダ４１の第１スプレノズル３３を配置することにより、吸収塔４の壁面付近の液密度が低くなることを防ぐことができる。そして、吸収塔４の水平断面のどの部分においても液密度の偏差が少なくなるので、排ガスの偏流を抑えることができ、液密度が低くなって脱硫性能が低下するという現象が起こらない。
【００５０】
また、第１スプレヘッダ４１から図２、図４及び図５に示すように、平面視で前記均等に第２スプレヘッダ４２を延設することで、吸収塔４の水平断面における第２スプレヘッダ４２の占有率の偏りをなくすことにより、ガス偏流を少なくし、排ガス１の偏流による脱硫性能の低下を防止する。
【００５１】
従来の湿式排煙脱硫装置のスプレヘッダ９（図９）は、吸収塔の一方向（図７及び図８（ａ）の例では図面の右側）から挿入されていることから、スプレヘッダ９の挿入部付近ではスプレヘッダ９の径が太いために、吸収塔４の水平断面に対してスプレヘッダ９の占有率が大きく、スプレヘッダ９の挿入部から遠方になるにつれ、スプレヘッダ９の太さが細くなるため、スプレヘッダ９の占有率が小さくなる。
【００５２】
しかし、本実施形態によれば、図２、図４、図５などに示すように、吸収液は吸収塔循環ポンプ８から矢印Ｐ方向と矢印Ｑ方向に流れてスプレヘッダ３９及びスプレヘッダ４０から第１スプレヘッダ４１に導入される。そして第１スプレヘッダ４１の相対する方向（図面の左右両側）から、第２スプレヘッダ４２が吸収塔４内に挿入されるため、第２スプレヘッダ４２の占有率に偏りが生じることがないので、排ガスの偏流が生じにくく、脱硫性能の低下を防止できる。
【００５３】
そして、図３に示すように、吸収液は矢印Ｂ方向に落下して吸収塔４の側壁４ａの壁面を伝って流れる液層３７となり吸収塔４の側壁４ａの一部であるリング状の第１スプレヘッダ４１に衝突して吸収塔４の塔内に液滴３８となって再飛散する。排ガスは吸収塔４内を上昇して第１スプレヘッダ４１に衝突して矢印Ａ方向に流れ、液滴３８と接触する。
【００５４】
本構成を採用することにより、吸収塔４の壁面付近における排ガスの偏流を抑え、液層３７を液滴３８にすることで、液層３７に再びＳＯｘ吸収能力を与えて、ＳＯｘの吸収能力に劣る液層３７がそのまま吸収塔タンク７に流下することを防いでいる。
【００５５】
そして、スプレヘッダを複数段設置する場合は、下段の方に第１スプレヘッダ４１を設けると、上段のスプレヘッダのスプレノズルから噴霧される吸収液が吸収塔４の側壁４ａの壁面を伝って流れてできる液層３７を液滴３８にすることができ、液層３７を排ガスの吸収に有効利用できる。
【００５６】
図６には、本発明の他の実施形態である湿式排煙脱硫装置の系統を示す。
【００５７】
図１では、複数段設置されたスプレヘッダのうち最下段から２段目のスプレヘッダを第１スプレヘッダ４１としているが、例えば、図６に示すように、複数段設置されたスプレヘッダのうち最下段のスプレヘッダを第１スプレヘッダ４１としても良い。また、更に最下段の第１スプレヘッダ４１から複数の第２スプレヘッダ４２を延設し、該第２スプレヘッダ４２に第２スプレノズル３４を設けても良い。そして、第２スプレヘッダ４２は、吸収塔４の同一水平断面に対する第２スプレヘッダ４２の占有率に偏りが生じないように、第１スプレヘッダ４１から均等に延設して配置すると良い。
【００５８】
そして他段には吸収塔４の側壁４ａを貫通している第３スプレヘッダ４３を用いることにより、図３に示すように、第３スプレヘッダ４３の第３スプレノズル３５から噴霧された吸収液が吸収塔４の壁面４ａを伝って流れてできる液層３７を吸収塔４の第１スプレヘッダ４１に衝突させて吸収塔４の塔内に液滴３８として再飛散させることが可能となる。
【００５９】
本構成を採用することにより、吸収塔４の壁面付近における排ガスの偏流を抑え、液層３７に再びＳＯｘ吸収能力を与えて、ＳＯｘの吸収能力に劣る液層３７がそのまま吸収塔タンク７に流下することを防いでいる。  
また、第１スプレヘッダ４１は吸収塔４の側壁４ａを利用したものであるため、新たにサポートなどを設置する必要性がなく簡易な構成であり、設置コストも低減され、また上記した排ガスの圧力損失の増加やスケーリングの発生を抑える構造である。
【００６０】
そして、特に吸収塔４の入口付近の排ガス１中のＳＯｘ濃度が高い条件で、高脱硫率が要求されるプラントなどにおいて、吸収塔４内の排ガス１の偏流を低減し、塔内の圧力損失を極端に増加させることがない。更に、脱硫反応にあまり寄与しない、吸収塔４の塔壁を伝って流下する液層３７を塔内に液滴３８として再飛散させ、再度気液接触させて有効利用することにより、脱硫性能を向上させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
湿式排煙脱硫装置の吸収塔に限らず、他の技術分野における装置の吸収塔においても利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態である湿式排煙脱硫装置の系統を示す図である。
【図２】図１の湿式排煙脱硫装置のスプレノズルの配置を示す図であり、水平断面から吸収塔内を見た図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】本発明の他の実施形態である湿式排煙脱硫装置のスプレノズル配置を示す図で、スプレヘッダを吸収塔の中心部に向けて配置した図である。
【図５】本発明の他の実施形態である湿式排煙脱硫装置のスプレノズル配置を示す図で、スプレヘッダを格子状に配置した図である。
【図６】本発明の他の実施形態である湿式排煙脱硫装置の系統を示す図である。
【図７】従来の湿式排煙脱硫装置のスプレノズル配置を示す図で、碁盤目状にスプレノズルを配列した図である。
【図８】図８（ａ）は従来の湿式排煙脱硫装置のスプレノズル配置を示す図で、碁盤目状に配列されたスプレノズルの周りにスプレノズルを円形に追設した図であり、図８（ｂ）は従来の湿式排煙脱硫装置の吸収塔の水平断面に対するスプレヘッダの占有率を表した図である。
【図９】従来の湿式排煙脱硫装置の系統図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ボイラ等からの排ガス        ２  清浄な排ガス
３  入口煙道                    ４  吸収塔
５  スプレ部                    ６  スプレノズル
７  吸収塔タンク                ８  吸収塔循環ポンプ
９  スプレヘッダ                １０  ミストエリミネータ
１１  出口煙道                  １２  抜出しポンプ
１３  石膏脱水設備              １４  石膏
１５  石灰石                    １６  石灰石スラリ槽
１７  石灰石スラリポンプ        １８  石灰石スラリ流量調節弁
１９  石灰石スラリ              ２１  酸化用空気
２２  酸化用撹拌機
３１  碁盤目配列のスプレノズル
３２  円形配列の追設スプレノズル
３３  第１スプレノズル          ３４  第２スプレノズル
３５  第３スプレノズル          ３７  液層
３８  液滴                      ３９、４０  スプレヘッダ
４１  第１スプレヘッダ          ４２  第２スプレヘッダ
４３  第３スプレヘッダ
【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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