JP3306329B2 - Spray nozzle - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ、産業廃
棄物、下水汚泥などの焼却炉から発生する排ガス中に含
まれる塩化水素（ＨＣｌ）分、硫黄酸化物（ＳＯX ）分
を中和して除去するための排ガス処理設備に用いられる
アルカリ中和薬剤、例えば消石灰の供給装置の噴霧ノズ
ルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides neutralizing municipal waste, industrial waste, hydrogen chloride (HCl) component contained in exhaust gas generated from incinerators, such as sewage sludge, sulfur oxide (SO X) min The present invention relates to a spray nozzle of an alkali neutralizing agent, for example, a slaked lime supply device, used in an exhaust gas treatment facility for removal by removal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、排ガス中に消石灰のようなアルカ
リ中和薬剤を供給するには、図３に示す全乾式および図
４に示す半乾式の方法が用いられている。図３の全乾式
フローでは、焼却炉１１から発生する排ガスを熱交換器
１２で熱回収した後、サイクロン１３でダストを除去し
てからさらに乾式ＥＰ１５にて微細な煤塵を除去し、煙
突１６から放出するように、乾燥状態で処理されるもの
であるが、消石灰粉タンク１４から消石灰粉を乾式ＥＰ
１５の直前のダクトに吹き込むことにより、排ガス中の
酸性ガス成分である塩化水素分、硫黄酸化物分を中和
し、その反応生成物は乾式ＥＰ１５において、微細な煤
塵とともに分離、除去される。この全乾式の中和除去装
置は、設備コストが少なくて済む反面、酸性ガス成分と
の反応性が大きくないので、酸性ガスの除去率が低いと
いう問題があった。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to supply an alkali neutralizing agent such as slaked lime to exhaust gas, a completely dry method shown in FIG. 3 and a semi-dry method shown in FIG. 4 have been used. In the all-dry flow of FIG. 3, after exhaust gas generated from the incinerator 11 is recovered by the heat exchanger 12, dust is removed by the cyclone 13, fine dust is further removed by the dry EP 15, and It is processed in a dry state so that it is released.
By blowing the gas into the duct immediately before 15, the acidic gas components in the exhaust gas, such as hydrogen chloride and sulfur oxide, are neutralized, and the reaction product is separated and removed together with fine dust in the dry EP15. This all-dry neutralization and removal apparatus requires a small facility cost, but has a problem that the acid gas removal rate is low because the reactivity with the acidic gas component is not large.
【０００３】また、図４の半乾式フローでは、前述のサ
イクロン１３を経た排ガスは反応塔１７に導き、あらか
じめ準備した消石灰と水との混合スラリを塔内に噴霧し
て、これと接触させることにより、含有する塩化水素
分、硫黄酸化物分を中和し、その反応生成物は底部から
取り出され、さらに浮遊生成物はバグフィルタ１８にお
いて、微細な煤塵とともに分離、除去される。この半乾
式の中和除去装置では、酸性ガス成分との反応性が大き
く高い除去率を維持できるという利点があるものの、ス
ラリ中の消石灰が不溶性の固形物、例えば炭酸カルシウ
ムに変質し易く、これらがスラリ配管、噴霧装置および
ノズルに沈着、堆積して閉塞を起こしやすく、メンテナ
ンスに手間がかかるという問題があった。In the semi-dry flow shown in FIG. 4, the exhaust gas having passed through the cyclone 13 is led to a reaction tower 17, where a prepared slurry of slaked lime and water prepared in advance is sprayed into the tower and brought into contact therewith. Thus, the contained hydrogen chloride and sulfur oxides are neutralized, the reaction products are taken out from the bottom, and the floating products are separated and removed in the bag filter 18 together with fine dust. In this semi-dry type neutralization removal device, although there is an advantage that the reactivity with the acid gas component can be maintained at a large and high removal rate, slaked lime in the slurry is easily transformed into an insoluble solid, for example, calcium carbonate. However, there is a problem that the sediment is deposited and deposited on the slurry pipe, the spraying device and the nozzle to easily cause blockage, and the maintenance is troublesome.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の中和
除去装置の問題点を解決するためになされたものであ
り、消石灰スラリなど中和薬剤による噴霧装置などの閉
塞を防止するとともに、メンテナンスを容易にできる構
造にした噴霧ノズルであって、さらに消石灰スラリを製
作するための混合設備を不要にした噴霧ノズルを提供す
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the neutralizing and removing apparatus, and it is intended to prevent the obstruction of a spraying apparatus or the like by a neutralizing agent such as slaked lime slurry, Provided is a spray nozzle having a structure that facilitates maintenance, and further does not require a mixing facility for manufacturing slaked lime slurry.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の問題は、焼却炉か
ら発生する排ガス中の塩化水素分、硫黄酸化物分を中和
して除去するため、排ガスダクトに取り付けられる噴霧
ノズルであって、水を噴霧するインナーノズルの先端の
周囲に乾燥中和薬剤を加圧空気により噴出するアウター
ノズルを配設し、前記水の噴霧粒子の噴霧速度より前記
中和薬剤の噴出粒子の噴出速度を大として、水の噴霧粒
子に前記中和薬剤の噴出粒子を衝突させるようにしたこ
とを特徴とする噴霧ノズルにより解決することができ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned problem is caused by incinerators.
Neutralizes hydrogen chloride and sulfur oxide in exhaust gas
Spray attached to the exhaust gas duct to remove
A nozzle, a dry neutralizing agent around the tip of the inner nozzle for spraying water is arranged outer nozzle for injecting the pressurized air, the more spray rate of the spray particles of the water
The spray speed of the neutralizing agent is high,
The problem can be solved by a spray nozzle characterized in that ejected particles of the neutralizing agent are made to collide with the child .
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図１を参照しながら説明する。本発明の噴霧ノズルは、
水を噴霧するためのインナーノズル２と中和薬剤として
の消石灰粉末を噴出するためのアウターノズル３の組合
せからなり、その先端部分は排ガスダクト４内に臨ませ
て取り付けられている。そして、このインナーノズル２
は、中心流路２１とその外周に位置する外側流路２２を
形成する２重配管からなり、送水口２３から適宜圧力の
水が外側流路２２に送入され、外側流路２２の先端２４
において噴霧水となり、排ガスの流れるダクト４内に噴
霧されるが、余剰の水は中心流路２１を通って戻り水と
して排出口２５から戻される。このようなインナーノズ
ル２は、１流体噴霧ノズル、エアレスノズルといわれる
ノズルであり、戻り水量を制御することにより噴霧圧
力、噴霧パターンを調節、変化させられるものである。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The spray nozzle of the present invention
It is composed of a combination of an inner nozzle 2 for spraying water and an outer nozzle 3 for ejecting slaked lime powder as a neutralizing agent, the tip of which is mounted facing the exhaust gas duct 4. And this inner nozzle 2
Is composed of a double pipe forming a central flow path 21 and an outer flow path 22 located on the outer periphery thereof. Water at an appropriate pressure is supplied to the outer flow path 22 from a water supply port 23, and a tip 24 of the outer flow path 22 is formed.
At the outlet, and is sprayed into the duct 4 through which the exhaust gas flows. Excess water is returned from the outlet 25 as return water through the central flow path 21. Such an inner nozzle 2 is a nozzle called a one-fluid spray nozzle or an airless nozzle, and can adjust and change the spray pressure and the spray pattern by controlling the amount of return water.
【０００７】本発明の特長とするところは、このインナ
ーノズル２の噴霧用先端の周囲に消石灰粉末のような乾
燥中和薬剤を加圧空気により噴出するアウターノズル３
を配設した点にあり、アウターノズル３は、前記インナ
ーノズル２の外側管を取り巻くようにアウター流路３１
が形成され、基端部には中和薬剤を送入する送入口３２
が設けられ、先端部は前記インナーノズル２の先端部と
同様にダクト４内に臨ませて配置してある。このような
アウターノズル３において、消石灰粉末を圧送エアによ
って送入口３２から送入し、先端部から噴出させること
により、先に説明したインナーノズル２が発生させた噴
霧水にその消石灰粉末を衝突させ、水滴と消石灰粉末を
一体化させて、スラリ化させることができる。そして、
消石灰を含有する噴霧水滴はダクト４内に広く拡散する
ので、酸性ガスとの反応が効率よく行われるのである。A feature of the present invention is that an outer nozzle 3 for jetting a dry neutralizing agent such as slaked lime powder by pressurized air around the spray tip of the inner nozzle 2.
The outer nozzle 3 is provided with the outer flow path 31 so as to surround the outer pipe of the inner nozzle 2.
Is formed at the base end, and an inlet 32 for feeding a neutralizing agent is provided at the base end.
Are provided, and the front end portion is disposed facing the inside of the duct 4 similarly to the front end portion of the inner nozzle 2. In such an outer nozzle 3, the slaked lime powder is fed from the inlet 32 by the compressed air and ejected from the tip, so that the slaked lime powder collides with the spray water generated by the inner nozzle 2 described above. The water droplet and the slaked lime powder can be integrated into a slurry. And
The sprayed water droplets containing slaked lime diffuse widely in the duct 4, so that the reaction with the acid gas is efficiently performed.
【０００８】この場合、前記インナーノズル２が発生さ
せた噴霧水滴の噴霧速度より、前記アウターノズル３に
よる中和薬剤の噴出粒子の噴出速度を大として、噴霧水
滴に前記中和薬剤の噴出粒子を衝突させるよう調節す
る。噴霧水滴の大きさは、通常、８０〜１００μｍ径程
度であるが、一般に入手できる特号消石灰粉末は、５０
μｍアンダであるので、小径の消石灰粉末の噴出速度を
大きく設定した方が、双方の粒子の衝突する確率が増加
することが認められた。このように、双方の粒子の速度
を制御することは、消石灰を均質に含有する噴霧水滴を
得るために特に好ましい。In this case, the jetting speed of the neutralizing agent jetting particles by the outer nozzle 3 is made larger than the spraying speed of the jetting water droplets generated by the inner nozzle 2, and the jetting particles of the neutralizing agent are sprayed into the spraying water droplets. Adjust to collide
You. The size of the sprayed water droplet is usually about 80 to 100 μm in diameter.
Since the particle diameter is under μm, it has been recognized that the probability of collision of both particles increases when the jetting speed of the small-diameter slaked lime powder is set to be higher. Controlling the velocities of both particles in this way is particularly preferred in order to obtain a spray droplet containing homogeneously slaked lime.
【０００９】ここに、先に図３に示した全乾式の中和除
去装置において、消石灰粉タンク１４から消石灰粉を乾
式ＥＰ１５の直前のダクトに吹き込む事例と、この消石
灰粉タンク１４からの吹き込みに替えて、前記実施形態
の噴霧ノズルにより消石灰を含有する噴霧水を吹き込ん
だ場合とを比較した。この場合、排ガス流量：６０００
Ｎｍ3 ／ｈ、ガス温度：３００℃、ガス速度：２０ｍ／
ｓ、サイクロン出口での酸性ガス濃度、ＳＯx ：９０ｐ
ｐｍ、ＨＣｌ：４５０ｐｐｍであった。Here, in the completely dry neutralization and removal apparatus shown in FIG. 3, the case where slaked lime powder is blown from the slaked lime powder tank 14 into the duct immediately before the dry EP 15 and the case where the slaked lime powder is blown from the slaked lime powder tank 14 Instead, a comparison was made between the case where spray water containing slaked lime was blown in by the spray nozzle of the embodiment. In this case, the exhaust gas flow rate: 6000
Nm 3 / h, gas temperature: 300 ° C., gas velocity: 20 m /
s, acid gas concentration at cyclone outlet, SO x : 90p
pm, HCl: 450 ppm.
【００１０】この条件下でそれぞれ中和除去操作を行
い、乾式ＥＰ出口において残留する酸性ガスの濃度を測
定した結果、消石灰粉を吹き込む全乾式の場合は、ＳＯ
x ：６３ｐｐｍ（除去率３０％）、ＨＣｌ：２２５ｐｐ
ｍ（除去率５０％）であるのに対して、この実施形態の
噴霧ノズルの場合は、ＳＯx ：４５ｐｐｍ（除去率５０
％）、ＨＣｌ：９０ｐｐｍ（除去率８０％）のように、
全乾式の中和除去装置において優れた除去率で適用する
ことができる。そして、この実施形態の噴霧ノズルの場
合は、ノズル本体は勿論のこと、関連する配管類に消石
灰などから生じる固形物の堆積は見られず閉塞現象は全
く生じなかった。なお、この説明では本発明の噴霧ノズ
ルを図３の全乾式の中和除去装置に適用した例を示した
が、図４に示す半乾式の中和除去装置の中和反応塔１７
においても好ましく適用できるものである。Under these conditions, a neutralization removal operation was performed, and the concentration of the acid gas remaining at the dry EP outlet was measured.
x : 63 ppm (30% removal rate), HCl: 225 pp
m (removal rate of 50%), whereas in the case of the spray nozzle of this embodiment, SO x : 45 ppm (removal rate of 50%)
%), HCl: 90 ppm (80% removal rate),
It can be applied with an excellent removal rate in a completely dry neutralization removal device. In the case of the spray nozzle of this embodiment, solid matter generated from slaked lime or the like was not found on the nozzle body as well as on the related piping, and no clogging phenomenon occurred. In this description, an example in which the spray nozzle of the present invention is applied to the all-dry neutralization / removal device of FIG. 3 is shown, but the neutralization reaction tower 17 of the semi-dry type neutralization / removal device shown in FIG.
Can be preferably applied.
【００１１】また、本発明のノズルを構成するインナー
ノズル２の他の形態として、図２（Ａ）、（Ｂ）を例示
する。図２（Ａ）のものは、噴霧用水が中心流路２１に
供給され、排水が外側流路２２を通じて行われるよう
に、先に説明した図１のインナーノズルの場合に比べ逆
方向から行われるタイプであり、また図２（Ｂ）のもの
は、噴霧用水が中心流路２１に供給され、かつ噴霧用エ
アが外側流路２２を通じて供給され、先端部で噴霧作用
が行われるタイプであり、いずれのタイプのノズルも本
発明には十分適用可能なのである。FIGS. 2A and 2B show another embodiment of the inner nozzle 2 constituting the nozzle of the present invention. In FIG. 2A, the spraying is performed from the opposite direction as compared with the case of the inner nozzle of FIG. 1 described above so that the spray water is supplied to the central flow path 21 and the drainage is performed through the outer flow path 22. 2 (B) is a type in which spray water is supplied to a central flow path 21 and spray air is supplied through an outer flow path 22 to perform a spray action at a tip end portion. Either type of nozzle is well applicable to the present invention.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明の噴霧ノズルは、以上に説明した
ように構成されているので、関連配管およびノズル本体
内に消石灰のスラリーを少なくとも滞留させることがな
いので、スラリ中の消石灰に起因する固形物が配管類、
噴霧装置およびノズルに沈着、堆積することがなく、当
然に閉塞現象は生じない。従ってメンテナンスに手間が
かからないという効果がある。また、消石灰スラリを製
作するための混合設備などは不要となり、半乾式のほか
全乾式の中和除去装置にも適用できるという優れた効果
がある。よって本発明は従来の問題点を解消した噴霧ノ
ズルとして、その工業的価値は極めて大なるものがあ
る。Since the spray nozzle of the present invention is constructed as described above, the slurry of slaked lime does not stay at least in the related pipes and the nozzle body, so that it is caused by slaked lime in the slurry. Solids are plumbing,
It does not settle and deposit on the spraying device and nozzle, and of course does not cause blockage. Therefore, there is an effect that no maintenance is required. In addition, there is no need for a mixing facility for producing slaked lime slurry, and there is an excellent effect that it can be applied to a semi-dry type as well as an all-dry type neutralization removing device. Therefore, the present invention has a very large industrial value as a spray nozzle which has solved the conventional problems.
【図１】本発明の噴霧ノズルの使用状態を説明するため
の断面略図。FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining a use state of a spray nozzle of the present invention.
【図２】本発明の噴霧ノズルのインナーノズルの他の例
を示す断面略図。FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the inner nozzle of the spray nozzle of the present invention.
【図３】全乾式中和除去装置の要部を示すフロー図。FIG. 3 is a flowchart showing a main part of the all-dry neutralization removing device.
【図４】半乾式中和除去装置の要部を示すフロー図。FIG. 4 is a flowchart showing a main part of the semi-dry neutralization removing device.
２ インナーノズル、２１ 中心流路、２２ 外側流
路、２３ 送入口、２４先端、３ アウターノズル、３
１ アウター流路、３２送入口、４ ダクト。2 inner nozzle, 21 center flow path, 22 outer flow path, 23 inlet, 24 tip, 3 outer nozzle, 3
1 Outer channel, 32 inlets, 4 ducts.
Claims (1)
分、硫黄酸化物分を中和して除去するため、排ガスダク
トに取り付けられる噴霧ノズルであって、水を噴霧する
インナーノズルの先端の周囲に乾燥中和薬剤を加圧空気
により噴出するアウターノズルを配設し、前記水の噴霧
粒子の噴霧速度より前記中和薬剤の噴出粒子の噴出速度
を大として、水の噴霧粒子に前記中和薬剤の噴出粒子を
衝突させるようにしたことを特徴とする噴霧ノズル。1. Hydrogen chloride in exhaust gas generated from an incinerator
Exhaust gas to neutralize and remove
A spray nozzle attached to the preparative, disposed the outer nozzle for injecting the pressurized air dry neutralization agent around the tip of the inner nozzle for spraying water, spraying of the water
Spraying speed of the sprayed particles of the neutralizing agent from the spraying speed of the particles
The spray particles of the neutralizing agent into the spray particles of water.
A spray nozzle characterized by causing collision .
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Applications Claiming Priority (1)
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