(57)【要約】ガス流れ（２２）と流体（２４）との接触を改善するスプレータワー（２０）である。スプレータワー（２０）はタンク（２６）とこのタンク内に設置されている複数のスプレーノズル（２８）とを包含し、タンク（２６）は入口（３２）と出口（３４）とを有し、複数のスプレーノズル（２８）の各々はスプレー出口（３８）を包含する。複数のスプレーノズル（２８）の各々は、スプレー出口（３８）を通して流体（２４）のコーン（４０）をタンク（２６）内にスプレーするようにしている。スプレータワー（２０）は、また、複数の孔（４４）を有する多孔板（３０）を包含する。この多孔板（３０）はタンク（２６）内に設置されてタンク（２６）の横断面を限定すると共に、複数の孔（４４）の各々は複数のスプレーノズル（２８）のひとつのスプレー出口（３８）から流出するコーン（４０）と整列させられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流れと流体との接触を改善するスプレータワーであって、タンクと、複数のスプレーノズルと、複数の孔を有する多孔板とを包含し、前記タンクが入口と出口とを有して、前記ガス流れが前記入口と前記出口との間を流路に沿って主方向へ流れるようにし、前記複数のスプレーノズルが前記タンク内に設置され、これらのスプレーノズルの各々がスプレー出口を包含して、前記流体のコーンを前記スプレー出口を通して前記タンク内にスプレーするようにし、前記多孔板が前記タンク内に設置されて前記タンクの横断面を限定し、また前記多孔板は前記複数の孔の各々が前記複数のスプレーノズルのひとつの前記スプレー出口から流出する前記コーンと整列させられるように設置されているスプレータワー。
【請求項２】
請求項１記載のスプレータワーにおいて、前記複数の孔の各々が前記複数のスプレーノズルのひとつの前記スプレー出口からの前記コーンの直径よりも大きい直径を有し、前記コーンの前記直径は前記コーンが前記複数の孔のひとつを通過するところの位置における直径であるスプレータワー。
【請求項３】
請求項１記載のスプレータワーにおいて、前記流路が、前記タンクの長手方向軸線に関して垂直方向へ方位された流路、又は前記タンクの長手方向軸線に関して水平方向へ方位された流路、若しく前記タンクの長手方向軸線に関して斜めとされた流路であるスプレータワー。
【請求項４】
請求項１記載のスプレータワーにおいて、前記流路は、前記ガス流れが前記流体の前記コーンと同一の方向へ流れるようにしているスプレータワー。
【請求項５】
請求項１記載のスプレータワーにおいて、前記多孔板が、更に、前記複数の孔の少なくともひとつと同心的に配設されている延長スリーブを包含しているスプレータワー。
【請求項６】
請求項１記載のスプレータワーにおいて、前記複数の孔内に固体が堆積するのを防止する補給灌水系統を包含しているスプレータワー。
【請求項７】
請求項１記載のスプレータワーにおいて、前記多孔板が、傾斜されていると共に、前記流体の排出を確実にするドレン口を包含して、前記複数の孔内に固体が堆積することが減少させられているスプレータワー。
【請求項８】
請求項１記載のスプレータワーにおいて、前記複数のスプレーノズルの少なくともひとつは、前記スプレー出口を出る前記流体が約１８０°のスプレー角度を有するようにしているスプレータワー。
【請求項９】
スプレータワー内を流れるガス流れと流体との接触を改善する多孔板であって、前記スプレータワーがタンクと前記流体のコーンを散布する複数のスプレーノズルとを包含しているものにおいて、前記スプレータワーの横断面をわたるようにした板から成り、前記板が複数の孔を有し、前記複数の孔の各々が前記複数のスプレーノズルのひとつから流出する前記コーンと整列させられるように形成されている多孔板。
【請求項１０】
請求項９記載の多孔板において、前記複数の孔の各々は、前記コーンが前記複数の孔のひとつを通過するところである、前記複数のスプレーノズルのひとつを出る前記コーンの直径よりも大きい直径を有している多孔板。
【請求項１１】
ガス流れと流体との接触を改善する方法であって、
前記ガス流れをタンク内にさし向けること、
各々がスプレー出口を包含して、前記流体のコーンを前記スプレー出口を通して前記タンク内にスプレーする、複数のスプレーノズルを前記タンク内に設置すること、
複数の孔を有し、これらの孔の各々が前記複数のスプレーノズルのひとつの前記スプレー出口から流出する前記コーンと整列させられる多孔板を前記タンク内に設置すること、及び
前記複数のスプレーノズルを通して前記流体を前記タンク内にスプレーすること、
を包含する方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法において、前記ガス流れが前記複数の孔を通過して前記流体の前記コーンと直接に接触するようにした方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法において、前記ガス流れの流路は、前記ガス流れが前記流体の前記コーンと同一の方向へ流れるようにしている方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、ガス流れと例えば液体、スラリー又は同種物の流体との接触を改善するスプレータワーに関する。より詳細には、本発明は、スプレータワーの横断面をわたっていると共にスプレーノズルと整列され、これによりガスを流体の濃密な流れ中に付勢せしめる多孔板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、熱交換の目的のために、又はガス中の混入固体及び／又は液体を取り除くために、若しくは化学変換のために、開放型スプレータワーを用いることができる。ガスと流体とを接触せしめるひとつの型式のシステムが、煙道ガスから例えば二酸化硫黄、塩化水素、フッ化水素のような酸性ガスを取り除くために用いられている。典型的に、選択される流体は石灰石、セッコウ又は同種物の流体であり、このような流体は多段高さレベルのスプレーノズルを通してスプレーされ、これにより酸性煙道ガスと接触するようにされる。
【０００３】
カルシウムをベースとした、煙道ガスの脱硫の場合において、例えば石灰石スラリーによるスクラビングの場合において、スプレーしたスラリーには固定溶解アルカリ度があり、このようなスラリーは急速に減損される。減損の後、小滴はもはやＳＯ２をスクラビングせず又はＳＯ２をゆっくりとスクラビングする。複数のスプレーノズルは、典型的には、スプレータワーの区域の一部分をわたるように配設されている。ガスの一部分は、スラリーと接触し、反応する。しかしながら、多くのガスは減損したスプレーに接触するだけであり、したがって、反応が生じないか又は多少の反応が生じるだけである。
【０００４】
一般に、複数のスプレーノズルは、それらのスプレーが大きな区域をわたるようにオーバラップするように配設されている。それでもなお、多くのガスはスプレーと接触しない。一方向の悪散布は、トレー及び支持構体に統合したカスタムスプレィアを用いることにより、又は吸収塔の壁に成層を散布することにより、減少させられる。また、ガス及び液体の散布を改善せしめる典型的な方法は、ノズルのレイアウトを互い違いにすることであり、これにより、複数のノズルは垂直整列ではなく、したがって大きい区域にわたる。しかしながら、このような方法は、それでも、悪散布の区域における大きな改善を示していない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一態様によれば、ガス流れと流体との接触を改善するスプレータワーが提供される。前記スプレータワーは、入口と出口とを有するタンクを包含する。前記ガス流れは、前記入口と前記出口との間を流路に沿って主方向へ流れる。前記スプレータワーは、また、前記タンク内に設置されている複数のスプレーノズルを包含する。前記複数のスプレーノズルの各々は、スプレー出口を包含して、前記流体のコーンを前記スプレー出口を通して前記タンク内にスプレーするようにする。前記スプレータワーは、更に、複数の孔を有する多孔板を包含する。前記多孔板は、前記タンク内に設置されて、前記タンクの横断面を限定する。また、前記多孔板は、前記複数の孔の各々が前記複数のスプレーノズルのひとつの前記スプレー出口から流出する前記コーンと整列させられるように設置されている。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、スプレータワー内を流れるガス流れと流体との接触を改善する多孔板が提供される。前記スプレータワーは、タンクと、前記流体のコーンを散布する複数のスプレーノズルとを包含する。前記多孔板は、前記スプレータワーの横断面をわたるようにした板から成る。前記板は複数の孔を有し、前記複数の孔の各々は前記複数のスプレーノズルのひとつから流出する前記コーンと整列させられるように形成されている。
【０００７】
本発明の更に他の態様によれば、ガス流れと流体との接触を改善する方法が提供される。前記方法は、前記ガス流れをタンク内にさし向けること、各々がスプレー出口を包含して、前記流体のコーンを前記スプレー出口を通して前記タンク内にスプレーする、複数のスプレーノズルを前記タンク内に設置すること、複数の孔を有し、これらの孔の各々が前記複数のスプレーノズルのひとつの前記スプレー出口から流出する前記コーンと整列させられる多孔板を前記タンク内に設置すること、及び前記複数のスプレーノズルを通して前記流体を前記タンク内にスプレーすることを包含する。
【０００８】
本発明を例示する目的のために、図面は現在好ましいとされている本発明の実施例を示す。しかしながら、本発明は図面に示されている明確な装置及び手段に限定されるものでないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例によるスプレータワーの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例によるスプレータワーの一部分の拡大縦断面図である。
【図３】図１の線３−３に沿う横断面図である。
【図４】本発明の他の実施例によるスプレータワーの一部分の拡大縦断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施例によるスプレータワーの一部分の拡大縦断面図である。
【図６】本発明の更に他の実施例によるスプレータワーの一部分の拡大縦断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施例によるスプレータワーの一部分の拡大縦断面図である。
【図８】本発明の更に他の実施例によるスプレータワーの一部分の拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
同一の参照符号が同一の要素を示している図面、特に図１及び図２を参照するに、本発明の一態様によれば、ガス流れ２２と例えば液体、スラリー又は同種物の流体２４との接触を改善するスプレータワー２０が提供される。スプレータワー２０は、一般に、タンク２６と、複数のスプレーノズル２８と、多孔板３０とを包含する。
【００１１】
タンク２６は、入口３２と出口３４とを包含する。ガス流れ２２は、入口３２を通してタンク２６内に流入し、それからタンク２６内を流路３６に沿って主方向へ流れ、それから出口３４を通してタンク２６を出る。複数のスプレーノズル２８は、タンク２６内に設置されている。これらのスプレーノズル２８は、タンク２６内のひとつ又はそれ以上の高さレベルに集めることができる。各スプレーノズル２８は、スプレー出口３８を包含し、このスプレー出口３８を通して流体２４のコーン４０をタンク２６内にスプレーするようにしている。
【００１２】
当業者には認識されるように、各スプレーノズル２８は、コーン４０の所望する形状及び流体２４の性質に依存して同一又は異なる幾何学的形状を有することができる。流体２４は、タンク２６の下方部分４１内に収容され、移送ライン４２を通してポンプでスプレーノズル２８へ給送することができる。ガス流れ２２中のガス状汚染物と反応する流体２４は、一般には、水と、水中に溶解した又は懸濁した吸収剤又は当分野において知られている他の溶液とから成る。
【００１３】
次に図３を参照するに、多孔板３０は、複数の孔４４を包含し、これらの複数の孔４４の各々がひとつ又はそれ以上のスプレーノズル２８のスプレー出口３８と整列させられるように設置される。複数の孔４４の各々がスプレーノズル２８と完全に同心的に配列させられることは要求されないけれども、典型的には、その配列は、ガス流れ２２を流体２４のコーン４０の濃密部分中に流れるように向けるように、又は孔４４の上流のコーン４０を通して流れた後のガス流れ２２を孔４４が受け入れる、例えばガス流れ２２と流体２４との並流を孔４４が受け入れるようにすべきである。また、本発明によれば、コーン４０は多孔板３０に関して斜めに向けられ、この斜めのコーンが実質的に複数の孔４４のそれぞれひとつとの同心的な配列とならないようにすることも考えられる。複数の孔４４の各々は、典型的には、スプレー出口３８（このスプレー出口に孔４４が整列させられている）からスプレーされたコーン４０の直径４７よりも大きい直径４６を有する。コーン４０の直径４７は、コーン４０が複数の孔４４のひとつを通過するところに位置しているコーン４０の一部分の直径である。多孔板３０はタンク２６の横断面の全体にわたって延びており、その結果、ガス流れ２２は複数の孔４４を通過しなければならない。複数の孔４４の断面は円形として示されているけれども、各孔４４又は幾つかの孔４４の断面は他の形状にすることができる。一般には、各孔４４又は幾つかの孔４４はこれらの孔４４を通過するコーン４０の断面と実質的に同一とされる。
【００１４】
流路３６は、典型的に、タンク２６の長手方向軸線Ａに関して実質的に垂直の方位とされる。しかしながら、流路３６は、スプレーノズル２８及び多孔板３０の方位に依存してタンク２６の長手方向軸線Ａに関して水平の方位又は斜めとすることができる。
【００１５】
図４〜図７に示されているように、種々の流れ方向、スプレーノズルの方位及び多孔板の位置が本発明により考えられている。最初に図４を参照するに、流路３６に沿うガス流れは流体２４のコーン４０と同じ方向へ流れることができる。次に図５を参照するに、他の実施例においては、多孔板３０は延長スリーブ４８を包含することができる。図示されるように、流路３６に沿うガス流れは流体２４のコーン４０と同じ方向へ流れる。しかしながら、流路３６に沿うガス流れはコーン４０の流れと対向する方向へ流れることができる。次に図６及び図７を参照するに、更に他の実施例においては、スプレーノズル２８は、流体２４が１８０°のスプレー角度でもってスプレー出口３８を出るようにすることができる。流路３６に沿うガス流れは、スプレーノズル２８を出る流体２４と同一の方向又は対向する方向へ流れることができる。
【００１６】
次に図８を参照するに、更に他の実施例においては、流体２４の排出を確実にして孔４４内に固体が堆積するのを減少せしめるために、多孔板３０は傾斜すると共にドレン口６０を包含することができる。代替的に、図１に示されているように、多孔板３０が流体２４を通過させるためのバリヤを形成する場合には、孔４４内に固体が堆積するのを防止する補給灌水系統５０を包含することができる。この補給灌水系統５０は、スプレーノズル２８への流体２４の流れを停止して、水が例えば移送ライン４２を通してランニングすることができるようにするための弁５２を包含することができる。水を移送ライン４２及びスプレーノズル２８を通してランニングさせることは、多孔板３０に堆積した残留物を除去するのに役立つ。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、ガス流れと流体との接触を改善する方法が提供される。本発明の方法において、ガス流れ２２は入口３２を通してタンク２６内に入る。ガス流れ２２は、タンク２６を通して流路３６内を進む。図１において、流路３６は垂直方向であるが、しかし、他の実施例において流路は任意の方向とすることができる。ガス流れ２２がタンク２６を通して進むと、ガス流れ２２は多孔板３０に出会う。それから、ガス流れ２２は複数の孔４４を通過するように付勢される。多孔板３０の上方には複数のスプレーノズル２８が設置されており、これらのスプレーノズル２８は流路３６に沿うガス流れと対向する方向へ流体２４のコーン４０をスプレーするようにしている。他の実施例においては、流路３６に沿うガス流れは流体２４のコーン４０と並流とされる。
【００１８】
複数のスプレーノズル２８の各々は、複数の孔４４のひとつと同心的に整列させられている。ガス流れ２２が複数の孔４４を通過するとき、ガス流れ２２は流体２４のコーン４０とその濃密部分で直接に接触する。ガス流れ２２と流体２４とが接触すると、反応が生じる。液体の小滴が、生成され、それから孔４４を通してタンク２６の底部に落下する。残りの処理されたガス流れ２２は、タンク２６を出て、それから典型的には出口３４を通して大気中へ排出される。
【００１９】
本発明によるスプレータワーは、孔を通してすべてのガスを流体のコーン中に付勢せしめることにより悪散布及び層化が最少とされる点において、従来技術の設計よりも優れている利点を提供する。
【００２０】
本発明は、新規のスプレータワーの製造において設計することができる。本発明は、スプレータワーの横断面の区域をわたるような複数のスプレーノズルの等しい間隔保持がもはや必要とされないので、スプレーノズルの数を減少せしめる。複数のスプレーノズルは、コスト的に有効にかつ支持される方法で配設することができる。
【００２１】
更に、本発明は既存のスプレータワーにも適用できる。すなわち、多孔板は任意の設計をもつ既存のスプレータワーに適合するようにあつらえることができる。したがって、本発明は任意の設計のスプレータワーに適合するように工夫できるものである。
【００２２】
高移送にし及び悪散布を最少にすることにより、液体／ガス比は低くなり、これによりもはや種々の高さレベルのスプレィアは要求されない。複数のスプレィアの単一の層のみによって、スプレータワーは高さを低くすることができる。
【００２３】
以上本発明をその例示的な実施例に関して詳述したけれども、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、前述した及び種々の他の変形、省略及び追加が前記実施例に行うことができることを当業者であれば理解すべきである。したがって、これらの他の実施例も特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内にあるものである。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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