(57)【要約】  【課題】  特別な装置を付設せず、排突自体に簡単な構造改良を施すだけで、排突の周壁内面に付着したドレンがミスト化されて大気へ飛散される、スタックレインの発生を確実かつ効果的に防止することができるスタックレイン防止用の排突構造を提供する。【解決手段】  スクラバー本体２から上方に向けて鉛直に延設され処理後の水分含有排ガスＧ１を大気に放出する排突９の先端部分９Ａを水平又は略水平方向に屈曲させてその端部の排出口１１を横向きに開放させ、この横向き開放の排出口１１の周縁部のうちの少なくとも下端周縁部分に、水平排突部分９Ａ内に形成される排ガス流路１２の内方へ向け突出するドレン飛散防止用の堰１３を設けている。  【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理部本体から上方に向けて鉛直に延設され処理後の水分含有排ガスを大気に放出する排突の先端部分を水平又は略水平方向に屈曲させてその端部の排出口を横向きに開放させ、この横向き開放の排出口の周縁部のうち少なくとも下端周縁部分に、水平排突部分内に形成される排ガス流路の内方へ向け突出するドレン飛散防止用の堰を設けていることを特徴とするスタックレイン防止用の排突構造。
【請求項２】
前記ドレン飛散防止用の堰が、前記横向き開放の排出口の全周縁部にリング状に設けられ、そのうち下端周縁部分の堰部が他の周縁部分の堰部よりも排ガス流路の内方へ向けて大きく突出されている請求項１に記載のスタックレイン防止用の排突構造。
【請求項３】
前記水平排突部分の排出口が、その上端ほど漸次排ガス流れ方向の上流側に位置するように斜めに切断されている請求項１または２に記載のスタックレイン防止用の排突構造。
【請求項４】
前記水平排突部分は、前記堰により堰き止められたドレンが処理部本体側に自然流下するような流れ勾配を有する請求項１ないし３のいずれかに記載のスタックレイン防止用の排突構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばダストや大気汚染物質を含んだガスなどの気流に水などをシャワーリングすることにより、気流中のダストや汚染物質を水に捕捉または吸収させて気流から分離させる竪型スクラバーにおけるスクラバー本体などに適用されるもので、前記スクラバー本体等の処理部本体から上方に向けて鉛直に延設され処理後の水分含有排ガスを大気に放出する排突の構造に関し、詳しくは、含有水分が内部で凝縮して発生したドレンが排ガス流に随伴して排突先端部の排出口からミストとして飛散されることを防止するように構成されているスタックレイン防止用の排突構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクラバー本体等の処理部本体内で処理された後の排ガスは、一般的に高温で、かつ、過飽和状態で水分を多量に含んでおり、このような過飽和状態の水分含有排ガスが排突内部を流れていくとき、外気との温度差により水分が凝縮されてドレン（液滴）となり、その凝縮ドレンが排突の周壁内面に付着することが多い。このとき、排突が処理部本体から単に上方に向けて鉛直に延設されただけのものでは、付着したドレンが排突内を流れる上昇ガス流によって周壁内面に伝って排突上端の排出口に向けて順次搬送され、遂には排出口端縁で引き千切られてミストとして大気に飛散される、いわゆる、スタックレインを生じるという問題がある。
【０００３】
このようなスタックレインの防止対策として、従来、鉛直方向に延びる排突の中間部外方位置に該排突の周壁の一部を内側壁とする液滴（ドレン）捕集室を形成し、このドレン捕集室の内側壁にスリットを形成することにより、排突の周壁内面を伝って移動するドレンをスリットを通して捕集室に回収させるように構成したスタックレイン防止装置付排突（例えば、特許文献１参照）や、排突の最上端近傍より最上端までの間を徐々に拡径したテーパ状の拡大部とするとともに、排突の頂部に、前記テーパ状拡大部よりも大径でその下端には底板を有する集滴筒を固定してガス流が排出される際、そのガス流速度をテーパ状拡大部で減速させる一方、凝縮ドレンを集滴筒に捕集させて周辺への飛散を防止するように構成し、かつ、集滴筒に捕集されたドレンを外部に排出するドレンパイプを設けてなるスタックレイン防止装置付排突（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
また、排突の上端部に、排ガス流を排突内壁面に沿う旋回流とすることにより、排ガス気流中の含有水分を液滴として分離し捕捉するように構成したスタックレイン防止装置付排突も数多く提案されている（例えば、特許文献３、４、５参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３６８３３号公報
【特許文献２】特開平８−１３５９５６号公報
【特許文献３】実開昭６１−２３０４３号公報
【特許文献４】実開昭６１−１９４２０号公報
【特許文献５】実開昭６３−１４８０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１，２に示す従来のスタックレイン防止装置付排突は、構造が複雑で、かつ、製作面からのコストアップが避けられないばかりでなく、スタックレイン防止用のドレン捕集室や集滴筒よりも先端排出口側の排突の周壁内面に付着したドレンについてはガス流によって周壁内面を伝わって徐々に排出口の端縁部にまで搬送されて遂には大気にミストとして飛散されることが避けられず、スタックレイン防止効果が十分でない。また、特許文献３〜５に示すスタックレイン防止装置付排突は、排ガス流を旋回流とするための大掛かりな装置の付設が必要で、前者のものより更に一段と構造が複雑となりコスト高になるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、特別な装置を付設するのでなく、排突自体に簡単な構造改良を施すだけで、付着したドレンがミストとして大気へ飛散されることを確実かつ効果的に防止することができるスタックレイン防止用の排突構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るスタックレイン防止用の排突構造は、処理部本体から上方に向けて鉛直に延設され処理後の水分含有排ガスを大気に放出する排突の先端部分を水平又は略水平方向に屈曲させてその端部の排出口を横向きに開放させ、この横向き開放の排出口の周縁部のうち少なくとも下端周縁部分に、水平排突部分内に形成される排ガス流路の内方へ向け突出するドレン飛散防止用の堰を設けていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
上記のような特徴構成を有する本発明によれば、排突の先端部分が水平又は略水平方向に屈曲されているので、排ガス流が鉛直姿勢にある基端排突部分から水平排突部分に向けて曲線状に流れるとき、その排ガス中の含有水分は慣性力で真っ直ぐに進んで曲がり部分の周壁内面に衝突し付着してドレン（液滴）として捕集される。このような慣性衝突の原理によって曲がり部分の周壁内面に捕集され付着したドレン並びに前記曲がり部分よりも下流で鉛直姿勢にある基端排突部分内を流れている過程で凝縮されてその周壁内面に付着したドレンは排ガス流によって排突の周壁内面に伝って徐々に水平排突部分の端部排出口に向けて搬送されるが、このとき、端部排出口の周縁部の少なくとも下端部分には堰が設けられているので、搬送されてくるドレンのうち上部の周壁内面部分に付着したドレンは重力によって下部の周壁内面側に流下して該下部周壁内面を伝って搬送されてくるドレンと集合し、その集合ドレンを堰き止めることができる。すなわち、水平排突部分の周壁内面を伝って搬送されてくるドレンの全てを端部排出口の手前で堰き止めることができるため、ドレンの大気への飛散を防止することができる。特に、ドレンはガス流によって引き千切られないままで周壁内面を伝って搬送され、排出口という不連続な箇所で引き千切られて飛散されるものであるから、その引き千切りが発生する排出口の周縁部でドレンを堰き止めることにより、ドレンミストの飛散を確実かつ効果的に防止することができる。
【００１０】
したがって、排突の先端部分を屈曲させ、かつ、排出口の周縁部に堰を設けるといった排突自体に対する非常に簡単な構造改良を施すのみでよく、従来技術でみられるような構造が複雑かつ大掛かりな特別な装置を付設する必要がなく、全体を低コストに構成し得るものでありながら、排ガス中の含有水分を慣性衝突の原理で捕集できるとともに、その捕集によって周壁内面に付着したドレンがミスト化されて大気へ飛散され、それに伴う周辺環境の悪化や周辺物の腐蝕進行を確実に防止できるという信頼性の高いスタックレイン防止効果を奏する。
【００１１】
本発明に係る排突構造において、前記ドレン飛散防止用の堰として、請求項２に記載のように、前記横向き開放の排出口の全周縁部にリング状に設けられ、そのうち下端周縁部分の堰部を他の周縁部分の堰部よりも排ガス流路の内方へ向けて大きく突出するように構成することが好ましい。この場合は、水平排突部分の周壁内面のうち、上部の周壁内面部分に付着して搬送されてくるドレンの大部分は重力によって下部の周壁内面側に流下するものの、排ガス流の流速や大気の風向などによっては一部のドレンが下部周壁内面側に流下しないでそのまま真っ直ぐ進行する可能性があり、そのような一部のドレンもリング状の堰で残さず堰き止めることができる。しかも、リング状の堰の排ガス流路内方への突出量に差を付けることで、ガス排出圧損の増加を可及的に小さく抑えつつ、スタックレイン防止効果を一層高めることができる。
【００１２】
また、本発明に係る排突構造において、前記水平排突部分の排出口としては、請求項３に記載のように、その上端ほど漸次排ガス流れ方向の上流側に位置するように斜めに切断することが好ましい。この場合は、水平排突部分の周壁内面に付着したドレンの全てを堰の手前に集合させ堰き止めて大気への飛散を一層確実に防止することができる。
なお、処理部本体内への雨水の浸入が好ましくない場合は、前記排出口をその下端ほど漸次排ガス流れ方向の上流側に位置するように斜めに切断してもよい。この場合は、前記水平排突部分先端の上部周壁内面部分に付着し重力降下してくるドレンについては堰の手前に集合させ堰き止めることができないが、その量は極めて微量であるため、スタックレイン防止効果への悪影響はほとんどない。
【００１３】
さらに、本発明に係る排突構造において、前記水平排突部分は、請求項４に記載のように、前記堰により堰き止められたドレンが処理部本体側に自然流下するような流れ勾配を有することが望ましい。この場合は、堰の手前に集合し堰き止められたドレンを流れ勾配に沿って鉛直姿勢の基端排突部分側にスムーズに還流させることが可能であり、集合したドレンがガス流によって堰の縁で引き千切られて飛散することも防ぎ、一層高いスタックレイン防止効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明を適用する竪型スクラバー全体の概略側面図である。この竪型スクラバー１は、例えばＦＲＰなどの耐蝕性に優れた材料から縦長筒状に構成されたスクラバー本体（処理部本体の一例）２の内部に、気液接触用の充填層３が配備されているとともに、この充填層３の上部には、前記スクラバー本体２下部に配置されガス処理用吸収液１０を貯留する循環タンク４にポンプ７及び配管５を介して連通接続された吸収液散水管６が挿入配置され、前記充填層３の下部で循環タンク４の上端近くには、例えば塩酸ガスや硝酸ガス等の被処理ガスＧをスクラバー本体２内に導入するガス導入口８が形成されているとともに、上記スクラバー本体２の上端部には、処理後の水分含有排ガスＧ１を大気に放出する排突９が上方に向けて鉛直に延設されている。この排突９は、スクラバー本体２と同様に、ＦＲＰなどの耐蝕性に優れた材料から構成されている。
【００１５】
上記構成の竪型スクラバー１においては、前記スクラバー本体２下部のガス導入口８から該スクラバー本体２内にダストや大気汚染物質を含んだ被処理ガスＧを導入すると、この被処理ガスＧは前記充填層３を下から上に縦断するように上昇流動する一方、循環タンク４内の吸収液１０はポンプ７及び配管５を経て散水管６に送給されたのち、この散水管６から前記充填層３に向けてシャワーリングされ、これによって、被被処理ガスＧと吸収液１０とは充填層３の通過時に広い面積で気液接触して被処理ガスＧ中のダストや汚染物質などの有害成分が吸収除去される。そして、このような処理後の水分含有排ガスＧ１は前記排突９内を経て大気へ放出されることになる。
【００１６】
上記のような基本構成を備え、かつ、上述のような排ガス処理作用を行う竪型スクラバー１において、処理後の水分含有排ガスＧ１を大気に放出するためにスクラバー本体２から上方へ向けて鉛直に延設されている前記排突９を以下に詳述するようなスタックレイン防止構造に構成している。
【００１７】
すなわち、図２及び図３に明示するように、前記排突９の先端（上端）部分９Ａを水平又は略水平方向に屈曲させてその端部の排出口１１を横向きに開放させる。具体的には、鉛直姿勢の基端排突部分９Ｂに対して９０°より僅かに小さい角度に屈曲させることにより、その水平排突部分９Ａには、後述する堰で堰き止められたドレンが前記基端排突部分９Ｂ、さらにはスクラバー本体２側に自然流下するような流れ勾配が付けられている。また、前記水平排突部分９Ａにおける横向き開放の排出口１１は、その周縁部１１ｅの上端ほど漸次排ガスＧ１の流れ方向の上流側に位置するように斜めに切断されている。この斜めに切断された排出口１１の周縁部１１ｅのうちの下端周縁部分には、水平排突部分９Ａ内に形成される排ガス流路１２の内方へ向けて突出する堰１３が設けられている。
【００１８】
なお、前記堰１３の手前の排ガス流路１２内にドレンを集合させるために前記水平排突部分９Ａが必要とする水平方向の距離Ｌ及びＬ´は、排突９内の排ガスＧ１の流速と発生ドレン量により決定されるもので、高速かつドレン量が多い場合は、水平方向の距離Ｌ及びＬ´を長く、低速かつドレン量が少ない場合は、水平方向の距離Ｌ及びＬ´を短くする。また、前記水平排突部分９Ａにおける横向き開放の排出口１１の傾斜角度θは、水平方向の距離Ｌ´によって決定されるもので、水平方向の距離Ｌ´を長くするほど大きくする。さらに、前記堰１３の高さｈは、発生ドレン量により決定されるが、概ね排突９の口径の約１／１０程度でよい。
【００１９】
上記のようなスタックレイン防止構造が採用された排突９によれば、排ガスＧ１に含まれている水分の一部が凝縮して発生したドレンが鉛直姿勢の基端排突部分９Ｂ側の周壁内面に付着し、その付着したドレンは排ガスＧ１の流れによって周壁内面を伝って水平排突部分９Ａの周壁内面側に搬送される。また、排ガスＧ１に含まれている残りの水分は、排ガスＧ１が鉛直姿勢の基端排突部分９Ｂから水平排突部分９Ａに向けて曲線状に流れるとき、慣性力で真っ直ぐに進んで曲がり部分の周壁内面に衝突し付着してドレン（液滴）として捕集されたのち、排ガスＧ１の流れによって水平排突部分９Ａの周壁内面を伝って端部の排出口１１に向けて搬送される。
【００２０】
そして、排ガスＧ１の流れにより水平排突部分９Ａの周壁内面に付着しその周壁内面を伝って排出口１１に向けて搬送されるドレンのうち上部の周壁内面部分に付着したドレンは重力によって下部の周壁内面側に流下して、該下部の周壁内面を伝って搬送されてくるドレンと集合し、その集合ドレンが排出口１１の直前位置において堰１３により堰き止められたのち、流れ勾配に沿って鉛直姿勢の基端排突部分９Ｂ側にスムーズに還流されることになるので、水平排突部分９Ａの周壁内面に付着したドレンが排出口１１からミストとして大気へ飛散されることがなくなり、スタックレインの発生を防止することができる。特に、排出口１１をその上端ほど漸次排ガス流れ方向の上流側に位置するように斜めに切断しているので、水平排突部分９Ａの周壁内面に付着したドレンの全てを堰１３の手前に集合させ堰き止めて大気への飛散を一層確実に防止することができる。
【００２１】
上記のごとく排突９の先端部分９Ａを屈曲させて排出口１１を横向き開放させ、かつ、排出口１１の周縁部１１ｅに堰１３を設けるといったように、排突９自体に対して極く簡単な構造改良を施すのみでよく、全体を低コストに構成し得るものでありながら、排ガス中の含有水分を慣性衝突の原理で捕集できるとともに、その捕集したドレンを含めて排突９の先端部分（水平排突部分）９Ａの周壁内面に付着したドレンがミスト化されて大気へ飛散され、それに伴う周辺環境の悪化や周辺物の腐蝕進行といったスタックレインによる弊害を確実かつ効果的に防止することができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態では、前記水平排突部分９Ａにおける横向き開放の排出口１１をその周縁部１１ｅの上端ほど漸次排流れ方向の上流側に位置するように斜めに切断したもので示したが、これとは逆に、図４に示すように、前記排出口１１をその周縁部１１ｅの下端ほど漸次排ガス流れ方向の上流側に位置するように斜めに切断してもよい。
【００２３】
この場合は、前記水平排突部分９Ａ先端の上部周壁内面部分に付着し重力降下してくるドレンを堰１３の手前に集合させ堰き止めることができないが、その量は極く微量であるため、スタックレイン防止効果をほとんど低下させないで、雨水の浸入を防いで、雨水の侵入による所定の処理への悪影響を防止することができる。
【００２４】
また、上記実施の形態では、前記水平排突部分９Ａにおける横向き開放の排出口１１の周縁部１１ｅのうち下端周縁部分にのみ水平排突部分９Ａ内に形成される排ガス流路１２の内方へ向けて突出する堰１３を設けたもので説明したが、図５に示すように、前記排出口１１の全周縁部１１ｅに亘ってリング状の堰１３を設け、このリング状の堰１３のうち下端周縁部分の堰部１３ａが他の周縁部分の堰部１３ｂよりも排ガス流路１２の内方へ向けて大きく突出させるように構成してもよい。
【００２５】
この場合は、水平排突部分９Ａの上部周壁内面部分に付着して搬送されてくるドレンのうち一部のドレンが重力によって下部の周壁内面側に降下しないでそのまま真っ直ぐ進行する可能性があったとしても、そのような一部のドレンもリング状の堰１３で残さず堰き止めることができる。しかも、リング状の堰１３のうち、多くのドレンが集合する下部の堰部１３ａのみを排ガス流路１２の内方に大きく突出させて確実な堰き止め機能を達成させ、他の堰部１３ｂは僅かに突出させるだけでよいから、ガス排出圧損の増加を可及的に小さく抑えつつ、一層高いスタックレイン防止効果を発揮させることができる。
【００２６】
さらに、上記実施の形態では、排出口１１近くの排ガス流路１２内に圧損の原因となるものを何も設けていないが、排出口１１近くの排ガス流路１２内にドレンミスト集合用のエリミネータブレード（図示省略する）を設けてもよい。
【００２７】
さらにまた、上記実施の形態では、本発明を竪型スクラバーに適用したものについて説明したが、スクラバーに限らず、処理に伴って高温かつ水分飽和状態の排ガスを発生する種々の処理装置に適用して上述と同様な作用効果を奏することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用実施した竪型スクラバー全体の概略側面図である。
【図２】排突部の一部縦断拡大側面図である。
【図３】図３のＸ−Ｘ矢視正面図である。
【図４】排突部の他の実施の形態を示す一部縦断拡大側面図である。
【図５】排突部の排出口に設けられる堰構造の別の実施の形態を示す要部の拡大正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  スクラバー本体（処理部本体）
９  排突
９Ａ  水平排突部分
９Ｂ  基端排突部分
１１  排出口
１１ｅ  排出口の周縁部
１２  排ガス流路
１３  堰
Ｇ１  排ガス
【図１】
2007248015.tif 000003
【図２】
2007248015.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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