(57)【要約】【課題】  処理ガス性状の悪化を抑えると共にフラッシングを防止すること、媒体の使用量を減らしランニングコストを抑えること、反応室内での圧力損失の増大を防止すること、回収ホッパーの腐食を防止してメンテナンスコストを抑えること、回収ホッパーからの媒体の抜き出しを良好にし運転を安定化すること及び反応室を小型化することが可能な排ガス処理装置を提供すること。【解決手段】  排ガスＷの流れ方向の上流側の第１反応室５ａから排出される媒体Ｐを回収する第１の回収ホッパー２５と、下流側の第２反応室５ｃから排出される媒体Ｐを回収する第２の回収ホッパー２６とを設けると共にこれらを互いに独立させ、第１反応室５ａから第２反応室５ｃに流れるバイパス流を無くすと共に、これにより第１反応室５ａから第１の回収ホッパー２５への排ガスの流れ込みを減らす。【選択図】  図１
2005296760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に排ガスを接触させて当該排ガス中の有害物質を除去する反応器を具備し、前記反応器が、前記排ガスの流通を可能とする隔壁により前記排ガスの流れ方向に隣接する複数の反応室に分割されていると共に各反応室に前記媒体を備える排ガス処理装置において、
前記反応室のうちの、前記排ガスの流れ方向の最も上流側に位置する第１反応室から排出される前記媒体を回収する第１の回収ホッパーと、
前記反応室のうちの、前記排ガスの流れ方向の最も下流側に位置する第２反応室から排出される前記媒体を回収する第２の回収ホッパーと、を備え、
これらの第１の回収ホッパーと第２の回収ホッパーとは、互いに独立していることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
前記反応室を少なくとも３つ以上備え、前記第１の回収ホッパー及び前記第２の回収ホッパーの少なくとも一方が他の反応室から排出される媒体を回収することを特徴とする請求項１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し、特に、排ガス中に含まれる有害物質を除去する排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種プラント等から発生する排ガスの処理に対しては、乾式の排ガス処理装置が広く用いられており、特にＳＯｘ、ＮＯｘ、ダストを含む燃焼排ガス等の処理には、乾式の脱硫・脱硝装置を用いた処理が有効である。通常、このような排ガス処理装置では、排ガス中に含まれる被除去成分（有害物質）を吸着叉は除去する粒状の炭素質吸着材等の媒体が上部から供給され、この媒体に接触するように排ガスが水平方向に導入される直交流式移動層反応器が採用されている。このような反応器は、排ガスの流通を可能とする隔壁により内部が分割され排ガスの流れ方向に隣接し各々に媒体が充填供給される複数の反応室を備えている。
【０００３】
これらの反応室の下部は、下部ホッパーを各々備え、この下部ホッパーの下端には、この下部ホッパー内の媒体を排出する例えばロールフィーダー等の粒体排出装置が各々設けられている。このロールフィーダーは、回転する棒状の回転体により下部ホッパーとの間の隙間から所定量の媒体を反応室外へ排出する。また、反応室の下方には、各ロールフィーダーから排出された媒体を一時貯留する共通の回収ホッパーが、全ロールフィーダーを覆うように設置されている。この回収ホッパーで回収された媒体は、回収ホッパーの下端に設置された抜出口から抜き出される。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８２６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような排ガス処理装置では、反応器に導入された排ガスの一部が、反応器内の上流側の反応室に設置されたロールフィーダーを通過して回収ホッパー内に流れ込み、反応器内の下流側の反応室に設置されたロールフィーダーを通過するバイパス流が形成され、このバイパス流が、各反応室を順次通過した処理ガスと共に後段へ排出され、処理ガスの性状を悪化させていた。
【０００５】
また、このバイパス流に起因して、排ガスの一部が上流側のロールフィーダーを通過する際に、ロールフィーダーの回転体の回転に関係なく媒体が排出される所謂フラッシングが発生し、このフラッシングにより、様々な問題が引き起こされる。具体的には、上流側の反応室内での媒体の移動速度が増大し、媒体の磨耗が加速され媒体の寿命が短くなり媒体の使用量が増えるといった問題、上流側の反応室でのダストの捕捉が適切に行われず下流側の反応室に多くのダストが流れ込みこの下流側の反応室で圧力損失が増大するといった問題、回収ホッパー内に流れ込んだ排ガスが冷却されてドレン化し、回収ホッパーの腐食を促進させるといった問題、このドレンが回収ホッパー内に溜まり媒体の回収ホッパーからの抜き出しを阻害するといった問題が引き起こされる。
【０００６】
また、下部ホッパーを高さ方向に長くして媒体の堆積量を増やし、排ガスの回収ホッパー内への流れ込みの抵抗とし、フラッシングを防止することが可能であるが、このようにすると、反応室の小型化ができないという問題、媒体の使用量が増えるといった問題がある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、処理ガス性状の悪化を抑えると共にフラッシングを防止すること、媒体の使用量を減らしランニングコストを抑えること、反応室内での圧力損失の増大を防止すること、回収ホッパーの腐食を防止してメンテナンスコストを抑えること、回収ホッパーからの媒体の抜き出しを良好にし運転を安定化すること及び反応室を小型化することが可能な排ガス処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による排ガス処理装置は、媒体に排ガスを接触させて当該排ガス中の有害物質を除去する反応器を具備し、反応器が、排ガスの流通を可能とする隔壁により排ガスの流れ方向に隣接する複数の反応室に分割されていると共に各反応室に媒体を備える排ガス処理装置において、反応室のうちの、排ガスの流れ方向の最も上流側に位置する第１反応室から排出される媒体を回収する第１の回収ホッパーと、反応室のうちの、排ガスの流れ方向の最も下流側に位置する第２反応室から排出される媒体を回収する第２の回収ホッパーと、を備え、これらの第１の回収ホッパーと第２の回収ホッパーとは、互いに独立していることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された排ガス処理装置によれば、排ガス流方向の上流側の第１反応室から排出される媒体を回収する第１の回収ホッパーと、下流側の第２反応室から排出される媒体を回収する第２の回収ホッパーとが設けられると共にこれらが互いに独立した回収ホッパーとされているため、第１反応室から第２反応室に流れるバイパス流が無くされると共に、このバイパス流が無くされることにより第１反応室から第１の回収ホッパーへの排ガスの流れ込みが減らされる。
【００１０】
ここで、反応室を少なくとも３つ以上備え、第１の回収ホッパー及び第２の回収ホッパーの少なくとも一方が他の反応室から排出される媒体を回収する構成としても良い。
【発明の効果】
【００１１】
このように本発明による排ガス処理装置によれば、第１反応室から第２反応室に流れるバイパス流が無くされると共に、第１反応室から第１の回収ホッパーへの排ガスの流れ込みが減らされるため、処理ガス性状の悪化を抑えると共にフラッシングを防止すること、媒体の使用量を減らしランニングコストを抑えること、反応室内での圧力損失の増大を防止すること、回収ホッパーの腐食を防止してメンテナンスコストを抑えること、回収ホッパーからの媒体の抜き出しを良好にし運転を安定化すること及び反応室を小型化することが可能な排ガス処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による排ガス処理装置の好適な第１実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１は、本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置の反応塔の縦断面図、図２は、図１中の反応器の要部を示す縦断面図である。
【００１３】
第１実施形態の排ガス処理装置は、例えば製鉄所等に設置され、焼結炉から排出される燃焼排ガスに含まれる硫黄酸化物（ＳＯＸ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）、塩化水素、水銀等の重金属、ダイオキシン類等の有機塩素化合物及びダスト等の有害成分を除去するものである。
【００１４】
この排ガス処理装置は概略、図１に示すように、有害成分を吸着させる炭素質吸着材（媒体）Ｐが供給されると共に、処理される排ガスＷが導入される反応塔２、有害成分を吸着した炭素質吸着材Ｐを再生する再生塔（不図示）を備えている。ここで用いられる炭素質吸着材Ｐは、ペレット状を成し、例えば活性炭、活性コークス、活性チャー等から構成され、排ガス中に含まれる有害成分を吸着する能力、分解する能力を有している。
【００１５】
反応塔２は、その内部に、上下方向に延在する反応器５、この反応器５に排ガスＷを供給する排ガス供給室１４、反応器５で処理されたガスを後段の煙突に排出するガス排出室１５を具備している。
【００１６】
以下、反応器５について詳説する。この反応器５は、当該反応器５と排ガス供給室１４との隔壁を成す前壁９に排ガス供給口を、反応器５とガス排出室１５との隔壁を成す後壁１０にガス排出口を備えている。これらの排ガス供給口及びガス排出口は、ガスの通過を可能とするものである。
【００１７】
反応器５の内部は、排ガスの通過を可能とする開口を有する隔壁１９，２０を立設して備え、前壁９と隔壁１９とに挟まれた前室（第１反応室）５ａ、隔壁１９と隔壁２０とに挟まれた前方主室（他の反応室）５ｂ、隔壁２０と後壁１０との挟まれた後方主室（第２反応室）５ｃとに分割されている。反応器５の上部には、前室５ａ、前方主室５ｂ及び後方主室５ｃに連通し炭素質吸着材Ｐが供給される吸着材供給口６が設けられている。
【００１８】
反応器５の下部には、片側が下方に行くに従って絞られる片絞り形状の複数の下部ホッパー１２ａ〜１２ｃが設けられ、下部ホッパー１２ａは前室５ａの下部に、下部ホッパー１２ｂは前方主室５ｂの下部に、下部ホッパー１２ｃは後方主室５ｃの下部に、各々接続されている。この下部ホッパー１２ａ〜１２ｃの下端には、炭素質吸着材Ｐを反応塔２の下部へ排出すべくロールフィーダー２１ａ〜２１ｃが各々設けられている。
【００１９】
このロールフィーダー２１ａ〜２１ｃは、図示しない駆動部に接続され回転する棒状の回転体３０を備え、図２に示すように、下部ホッパー１２ａ〜１２ｃを各々構成し、回転体３０の上方に離間して垂設された間隔維持板２９との隙間に、炭素質吸着材Ｐを排出する炭素質吸着材排出ゲートＨを形成する。ロールフィーダー２１ａ〜２１ｃは、回転体３０の回転速度及び炭素質吸着材排出ゲートＨの間隔を変化させることで、炭素質吸着材Ｐの排出量を調節可能である。
【００２０】
ここで、特に本実施形態にあっては、反応塔２の下部に、図１に示すように、前室５ａ及び前方主室５ｂから排出される炭素質吸着材Ｐを回収する第１の回収ホッパー２５と、後方主室５ｃから排出される炭素質吸着材Ｐを回収する第２の回収ホッパー２６とを備え、第１の回収ホッパー２５の内部に形成された炭素質吸着材回収領域Ｘと、第２の回収ホッパー２６の内部に形成された炭素質吸着材回収領域Ｙとは、互いに独立した領域とされている。
【００２１】
具体的には、第１の回収ホッパー２５は、ロールフィーダー２１ａ，２１ｂを覆うように、第２の回収ホッパー２６は、ロールフィーダー２１ｃを覆うように設置されている。これらの回収ホッパー２５，２６の下部は、逆四角錐状を成し、その中央の下端に、この回収ホッパー２５，２６内の炭素質吸着材Ｐを抜き出すための吸着材抜出ノズル３２，３３を各々備えている。そして、これらの吸着材抜出ノズル３２，３３には、開閉バルブＶ１，Ｖ２が各々設けられている。
【００２２】
次に、このように構成された排ガス処理装置の作用について説明する。系外からアンモニアと共に供給された排ガスＷは、排ガス供給室１４、前壁９を通り、反応器５内に導入され、各反応室５ａ〜５ｃ内を順次通過し、上部から供給され各反応室５ａ〜５ｃ内に各々堆積すると共にロールフィーダー２１ａ〜２１ｃから排出されることで徐々に下方へ移動する炭素質吸着材Ｐの移動層と接触し、この接触の際に、排ガス中のＳＯＸ等の硫黄分は、排ガス中の水分と反応して生成される硫酸の形や、この硫酸がアンモニアと反応して生成される硫酸アンモニウム塩の形で炭素質吸着材Ｐに吸着され、排ガス中のＮＯＸは、炭素質吸着材Ｐの触媒作用によりアンモニアと反応してＮ２に還元され、排ガス中のダイオキシンは、炭素質吸着材Ｐに吸着され、さらに、排ガス中の煤塵等のダストは、炭素質吸着材Ｐにより濾過集塵され、このような処理がなされたガスは後壁１０を通過して、ガス排出室１５に導出され、後段の煙突から大気に放出される。
【００２３】
一方、硫黄分、ダスト等の有害成分を吸着した炭素質吸着材Ｐは、ロールフィーダー２１ａ〜２１ｃにより一定量排出され、ロールフィーダー２１ａ，２１ｂから排出された炭素質吸着材Ｐは第１の回収ホッパー２５に、ロールフィーダー２１ｃから排出された炭素質吸着材Ｐは第２の回収ホッパー２６に、各々に集められて、吸着材抜出ノズル３２，３３を通して抜き出され、後段の例えばコンベア等の移送機により再生塔に供給され、この再生塔に供給された炭素質吸着材Ｐは、この炭素質吸着材Ｐに吸着する有害成分等が除去され、脱硫性能等の処理性能が回復し再生され、このような再生がなされた炭素質吸着材Ｐは、再び反応器５に供給される。
【００２４】
ここで、反応器５に導入された排ガスＷは、炭素質吸着材Ｐの移動層を通過するに従って、そのガス圧が低下し、前室５ａ内と後方主室５ｃ内とで圧力差が生じている。しかしながら、第１の回収ホッパー２５と第２の回収ホッパー２６とが互いに独立して設置されているため、第１の回収ホッパー２５に流れ込んだ排ガスが第２の回収ホッパー２６へ流れることは無く、従来のバイパス流の発生が防止されている。
【００２５】
このように第１実施形態の排ガス処理装置では、排ガス流方向の上流側の前室５ａから排出される炭素質吸着材Ｐを回収する第１の回収ホッパー２５と、下流側の後方主室５ｃから排出される炭素質吸着材Ｐを回収する第２の回収ホッパー２６とが設けられると共にこれらが互いに独立した回収ホッパーとされているため、前室５ａから後方主室５ｃに流れるバイパス流が無くされると共に、このバイパス流が無くされることにより前室５ａから第１の回収ホッパー２５への排ガスの流れ込みが減らされる。その結果、処理ガス性状の悪化を抑えると共にフラッシングが防止されている。また、フラッシングが防止されているため以下の問題が解決される。具体的には、炭素質吸着材Ｐの前室５ａでの移動速度が制御可能となり炭素質吸着材Ｐの磨耗が防止され、炭素質吸着材Ｐの使用量が減らされランニングコストを抑えることが可能となる。また、前室５ａでの炭素質吸着材Ｐの堆積量が制御可能となり、前室５ａでのダストの捕集が適切に行われ、後方主室５ｃへの過剰なダスト流入が防止されて、後方主室５ｃでの圧力損失の増大が防止される。また、排ガスの第１の回収ホッパー２５への流れ込みが減少し、第１の回収ホッパー２５の腐食が防止されメンテナンスコストが抑えられる。また、排ガスの第１の回収ホッパー２５内への流入が減らされるため、ドレンの発生が抑止され、第１の回収ホッパー２５からの炭素質吸着材Ｐの抜き出しを良好にし運転を安定化することができる。また、フラッシング防止を目的として下部ホッパー１２ａを高さ方向に長くする必要が無く反応器５を小型化することが可能となる。
【００２６】
図３は、本発明の第２実施形態に係る排ガス処理装置の反応塔の縦断面図、図４は、図３に示す反応塔の要部の部分断面斜視図である。この第２実施形態の排ガス処理装置が第１実施形態の排ガス処理装置と違う点は、反応塔４２が反応器５を複数備えている点である。
【００２７】
すなわち、図３に示すように、反応塔４２は、反応器５を対向して備え、これらの反応器５，５の間に共通の排ガス供給室３４、各反応器５，５の外側にガス排出室３５，３５が各々配置されている。
【００２８】
反応塔４２の下部には、図３及び図４に示すように、両反応器５の前室５ａ及び前方主室５ｂに設けられたロールフィーダー２１ａ，２１ｂを覆う第１の回収ホッパー４５が設置され、その外側に、第１の回収ホッパー４５、両反応器５の後方主室５ｃに設けられたロールフィーダー２１ｃを覆う第２の回収ホッパー４６が設置されている。第１の回収ホッパー４５から延びる吸着材抜出ノズル３２は、第２の回収ホッパー４５の錐面を通過して外部へ導出され、第１の回収ホッパー４５の吸着材回収領域Ｘと第２の回収ホッパー４６の吸着材回収領域Ｙとは互いに独立した領域とされている。
【００２９】
このように構成しても第１実施形態と同様に、排ガス流方向の上流側の前室５ａから排出される炭素質吸着材Ｐを回収する第１の回収ホッパー４５と下流側の後方主室５ｃから排出される炭素質吸着材Ｐを回収する第２の回収ホッパー４６とが設けられると共にこれらが互いに独立した回収ホッパーとされているため、前室５ａから後方主室５ｃに流れるバイパス流が無くされ、第1実施形態と同様な作用・効果を奏する。また、複数の反応器５に対して、共通の第１の回収ホッパー４５、共通の第２の回収ホッパー４６が設置され省スペース化が図られている。
【００３０】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態にあっては、１つの反応器５に対して３つの反応室５ａ〜５ｃを備える構成としているが、反応室の個数は、２つでも、４つ以上でも良く、要は、排ガスＷの流れ方向の最も上流側に位置する反応室から排出される炭素質吸着材Ｐを回収する第１の回収ホッパー２５，４５と、最も下流側に位置する反応室から排出される炭素質吸着材Ｐを回収する第２の回収ホッパー２６，４６とが互いに独立した回収ホッパーとされていれば良い。
【００３１】
また、上記実施形態の反応塔２，４２では、前方主室５ｂから排出された炭素質吸着材Ｐを第１の回収ホッパー２５，４５で回収する構成としているが、第２の回収ホッパー２６，４６で回収する構成としても良く、独立した別の回収ホッパーを設置して回収する構成としても良い。
【００３２】
また、上記実施形態では、排ガス処理装置を、製鉄所等の焼結炉から排出される燃焼排ガスの処理に適用したが、発電ボイラー等のその他のボイラー、セメント焼結炉、各種化学プラント及び焼却炉等から排出される排ガスの処理に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置の反応塔の縦断面図である。
【図２】図１中の反応器の要部を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排ガス処理装置の反応塔の縦断面図である。
【図４】図３に示す反応塔の要部の部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
５…反応器、５ａ…前室（第１反応室）、５ｂ…前方主室（他の反応室）、５ｃ…後方主室（第２反応室）、１９，２０…隔壁、２５，４５…第１の回収ホッパー、２６，４６…第２の回収ホッパー、Ｐ…炭素質吸着材（媒体）、Ｗ…排ガス。
【図１】
2005296760.tif 000003
【図２】
2005296760.tif 000004
【図３】
2005296760.tif 000005
【図４】
2005296760.tif 000006