JPS6116491B2 - - Google Patents

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JPS6116491B2
JPS6116491B2 JP53103134A JP10313478A JPS6116491B2 JP S6116491 B2 JPS6116491 B2 JP S6116491B2 JP 53103134 A JP53103134 A JP 53103134A JP 10313478 A JP10313478 A JP 10313478A JP S6116491 B2 JPS6116491 B2 JP S6116491B2
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JP
Japan
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gas
absorption liquid
absorption
nozzle
spray nozzle
Prior art date
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JP53103134A
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Japanese (ja)
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JPS5528772A (en
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Yasutsune Katsuta
Akio Ueda
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、湿式排煙脱硫装置に係り、特に、排
ガス中の二酸化イオウ(SO2)を効率よく吸収除
去するための前記脱硫装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a wet flue gas desulfurization device, and particularly to the desulfurization device for efficiently absorbing and removing sulfur dioxide (SO 2 ) in flue gas.

湿式排煙脱硫方法は、水酸化ナトリウム、酸化
カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム
等の、アルカリ金属またはアルカリ土類金属化合
物の水溶液からなる吸収液を吸収塔内に噴霧し、
該塔内に流通される二酸化イオウ等のイオウ酸化
物を含むガスと接触反応させて前記ガス中のイオ
ウ酸化物を吸収除去するものである。
In the wet flue gas desulfurization method, an absorption liquid consisting of an aqueous solution of an alkali metal or alkaline earth metal compound such as sodium hydroxide, calcium oxide, calcium hydroxide, or calcium carbonate is sprayed into an absorption tower.
Sulfur oxides in the gas are absorbed and removed by contact reaction with a gas containing sulfur oxides such as sulfur dioxide flowing through the column.

第1図は、多段スプレ塔を用いた従来の脱硫装
置の概略構成を示す図である。この装置は、下部
に被処理ガス2の供給口、および塔頂に処理ガス
3の出口を備えた吸収塔10と、該吸収塔10内
にガス流を横切つて設けられた多段のスプレノズ
ル20と、該スプレノズルの配管1と、該配管1
に吸収液を循環させる循環ポンプ40と、吸収塔
10から排出される吸収液を貯留する循環タンク
30とから主に構成される。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional desulfurization apparatus using a multistage spray tower. This apparatus includes an absorption tower 10 equipped with a supply port for a gas to be treated 2 at the bottom and an outlet for a process gas 3 at the top of the tower, and a multi-stage spray nozzle 20 provided in the absorption tower 10 across the gas flow. , the pipe 1 of the spray nozzle, and the pipe 1
It mainly consists of a circulation pump 40 that circulates the absorption liquid through the absorption tower 10, and a circulation tank 30 that stores the absorption liquid discharged from the absorption tower 10.

スプレ塔10の下部に設けた循環タンク30内
の吸収液は、ポンプ40によつてライン1を経て
吸収塔10に設置されたスプレノズル20に供給
され、塔内に噴霧される。一方、ライン2から供
給される二酸化イオウ(SO2)含有ガスは、噴霧
により微細化された液滴と気液接触し、SO2は液
滴に吸収除去される。スプレ式脱硫装置において
は噴霧される吸収液の液滴表面積で脱硫性能が左
右されるが、吸収塔内に設置されるスプレノズル
20は、吸収液を微細化して気液接触面積を増大
させる作用をする。上記のように、気液接触面積
により脱硫性能が大きく左右されるため、噴霧圧
力を上昇させて噴霧液滴をできる限り小さくした
方が、液ガス比(L/G)を小さくすることがで
き、吸収塔および循環タンクを小型化することが
できる。しかし、一方においては、循環ポンプの
動力が増大し、特にカルシウム系化合物等のスラ
リを吸収剤とする場合には、スプレノズルの摩耗
が激しく、長時間の運転が不可能となる欠点があ
る。このため、一般にスプレノズルには低圧力で
吸収液を供給しているが、ノズルの先端部には液
滴の生成の前に液膜を生じて気液接触面積が減少
するのみならず、液滴径が大となつて気液接触面
積をも減少させ、脱硫性能が低下し、塔を大型化
しなければならないという問題がある。
The absorption liquid in the circulation tank 30 provided at the lower part of the spray tower 10 is supplied by the pump 40 via the line 1 to the spray nozzle 20 installed in the absorption tower 10, and is sprayed into the tower. On the other hand, the sulfur dioxide (SO 2 )-containing gas supplied from line 2 comes into gas-liquid contact with the droplets made fine by the spraying, and SO 2 is absorbed and removed by the droplets. In spray type desulfurization equipment, the desulfurization performance is determined by the surface area of the droplets of the absorption liquid that is sprayed, but the spray nozzle 20 installed in the absorption tower has the effect of making the absorption liquid finer and increasing the gas-liquid contact area. do. As mentioned above, the desulfurization performance is greatly affected by the gas-liquid contact area, so increasing the spray pressure to make the spray droplets as small as possible will reduce the liquid-gas ratio (L/G). , absorption towers and circulation tanks can be downsized. However, on the other hand, the power of the circulation pump increases, and especially when a slurry such as a calcium-based compound is used as an absorbent, there is a drawback that the spray nozzle is severely worn, making it impossible to operate for a long time. For this reason, absorption liquid is generally supplied to a spray nozzle at low pressure, but a liquid film forms at the tip of the nozzle before droplets are formed, which not only reduces the gas-liquid contact area, but also reduces the droplet formation. As the diameter increases, the gas-liquid contact area also decreases, resulting in lower desulfurization performance and the need to increase the size of the tower.

本発明は、従来技術の欠点をなくし、比較的低
い噴霧圧力で塔内に噴霧される吸収液の気液接触
面積を増大させて脱硫性能を向上させることがで
きる排煙脱硫装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a flue gas desulfurization device that eliminates the drawbacks of the prior art and can improve desulfurization performance by increasing the gas-liquid contact area of the absorption liquid sprayed into the tower at a relatively low spray pressure. It is in.

前記目的を達成するため、本発明は、吸収塔内
でイオウ酸化物を含有するガスを、スプレノズル
から噴霧される酸化カルシウム、水酸化カルシウ
ム、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム等の、ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物の水溶
液からなる吸収液と接触させて、前記ガス中のイ
オウ酸化物を吸収除去する脱硫装置において、吸
収塔のスプレノズルに前記吸収液を供給する配管
系に気泡導入手段を設けたことを特徴とするもの
である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for replacing a gas containing sulfur oxide in an absorption tower with an alkali metal or alkaline earth such as calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, sodium hydroxide, etc., which is sprayed from a spray nozzle. In a desulfurization device that absorbs and removes sulfur oxides in the gas by contacting with an absorption liquid consisting of an aqueous solution of a similar metal compound, a means for introducing bubbles is provided in a piping system that supplies the absorption liquid to a spray nozzle of an absorption tower. It is characterized by:

本発明において、前記気泡導入手段としては、
吸収塔のスプレノズルに到る配管系の吸収液の流
路を横切つて気体ノズルまたはこれと同様な散気
手段を挿入したものがあげられる。気体ノズルを
用いる場合は、さらにその上部に多孔板、バー等
の気体分散手段を設けて気泡をさらに微細化する
ことができる。前記気体としては、例えば空気、
排ガス等を用いることができるが、吸収液として
カルシウム系化合物を用いる場合には、後述の理
由により、空気を用いることが好ましい。
In the present invention, the bubble introducing means includes:
Examples include those in which a gas nozzle or similar aeration means is inserted across the flow path of the absorption liquid in the piping system leading to the spray nozzle of the absorption tower. When using a gas nozzle, a gas dispersion means such as a perforated plate or a bar can be further provided above the nozzle to further refine the bubbles. Examples of the gas include air,
Exhaust gas or the like can be used, but when a calcium-based compound is used as the absorption liquid, it is preferable to use air for the reasons described below.

以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

第2図は、本発明装置の一実施例を示す脱硫装
置の概略構成を示す図である。図中、第1図と同
一の構成部分は同一符号で示す。第1図の従来装
置と異なる点は、循環ポンプ40からスプレノズ
ル20に到る配管1の途中に、気泡導入手段50
を設けたところである。気泡導入手段の位置は、
第2図に示すように循環ポンプの出口配管に限定
されず、スプレノズル20に到る配管途中であれ
ば他の位置でもよい。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a desulfurization apparatus showing an embodiment of the apparatus of the present invention. In the figure, the same components as in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. The difference from the conventional device shown in FIG.
has just been established. The position of the bubble introduction means is
As shown in FIG. 2, the position is not limited to the outlet piping of the circulation pump, but may be placed at any other position along the piping that reaches the spray nozzle 20.

前記気泡の導入に関しては、気泡はできるだけ
小さなものとし、液をできるだけ混合する方がノ
ズルから噴霧される液滴径は小さくなり、気液接
触面積を増大させることができる。気泡導入手段
の諸例を第3図以下に示す。
Regarding the introduction of the bubbles, if the bubbles are made as small as possible and the liquid is mixed as much as possible, the diameter of the droplets sprayed from the nozzle will be smaller, and the gas-liquid contact area can be increased. Examples of bubble introduction means are shown in FIG. 3 and below.

第3図の実施例は、循環ポンプの出口側の前記
配管1にこれより大径の管8を介在させ、この管
8に吸収液1Aの流路を横切るように気体ノズル
7を挿入したものである。吸収液1Aは、管8を
通る間にノズル7を通つて噴出されるガス4の気
泡と混合され、次いで前記スプレノズル20に送
られ、微細液滴として噴霧される。スプレノズル
に供給される吸収液に気泡が含有されることによ
り、スプレノズル20の先端部にできる液膜長さ
が短かくなり、液滴が微細化され、の結果、気液
接触面積が増大し、脱硫性能が向上する。
In the embodiment shown in FIG. 3, a pipe 8 with a larger diameter is interposed in the pipe 1 on the outlet side of the circulation pump, and a gas nozzle 7 is inserted into this pipe 8 so as to cross the flow path of the absorption liquid 1A. It is. The absorption liquid 1A is mixed with bubbles of gas 4 ejected through the nozzle 7 while passing through the tube 8 and then sent to said spray nozzle 20 where it is atomized as fine droplets. By containing air bubbles in the absorption liquid supplied to the spray nozzle, the length of the liquid film formed at the tip of the spray nozzle 20 becomes shorter, the droplets become finer, and as a result, the gas-liquid contact area increases, Desulfurization performance is improved.

次に第5図は、前記気体ノズル7の上方に複数
個の円柱状の棒5を正方状または千鳥状に配置し
たものである。吸収液1Aは、気体ノズル7から
噴出される比較的大径の気泡と混合された後、円
柱状の棒5を通過し、その後、流部に強い渦流列
を発生させる。この渦流の発生により気泡はさら
に微細化され、吸収塔のスプレノズルに送られ
る。
Next, FIG. 5 shows a plurality of cylindrical rods 5 arranged above the gas nozzle 7 in a square or staggered pattern. The absorption liquid 1A is mixed with relatively large-diameter air bubbles ejected from the gas nozzle 7, passes through the cylindrical rod 5, and then generates a strong vortex train in the flow section. The generation of this vortex further makes the bubbles finer and sends them to the spray nozzle of the absorption tower.

上記構造においては、円柱状の棒5を設けたこ
とにより、スプレノズルから噴霧される液滴を第
3図の実施例よりもさらに微細化することができ
る。
In the above structure, by providing the cylindrical rod 5, the droplets sprayed from the spray nozzle can be made even finer than in the embodiment shown in FIG.

第5図は、本発明における気体導入手段50の
さらに他の実施例を示すが、第4図における棒の
代りに多孔板6を多段に設けたものである。この
多孔板は1枚でもよいが、本発明の効果を増大さ
せるには複数個設置し、多孔板の孔部は正方状、
もしくは千鳥状に配列することがのぞましい。
FIG. 5 shows still another embodiment of the gas introducing means 50 according to the present invention, in which perforated plates 6 are provided in multiple stages instead of the rods in FIG. 4. Although one perforated plate may be used, in order to increase the effect of the present invention, a plurality of these perforated plates are installed, and the holes of the perforated plate are square,
Alternatively, it is preferable to arrange them in a staggered manner.

上記気体導入手段50に供給される気体は、特
に制限されるものではなく、例えば空気でも排ガ
スでもよいが、カルシウム系吸収剤を用いた脱硫
において空気を用いた場合には、空気中の酸素
(O2)によつて配管内で吸収液中の亜硫酸カルシ
ウム(CaSO3)が酸化されて、液中の硫酸カルシ
ウム(CaSO4)濃度が増加し、このため、吸収塔
その他、後段の配管系におけるスケーリングの発
生量を低減することができる。また後段の酸化塔
(CaSO3をCaSO4に酸化させる)の負荷を減少さ
せ、酸化塔を小型化することが可能となる。
The gas supplied to the gas introducing means 50 is not particularly limited, and may be air or exhaust gas, for example. However, when air is used in desulfurization using a calcium-based absorbent, oxygen in the air ( Calcium sulfite (CaSO 3 ) in the absorption liquid is oxidized by O 2 ) in the piping, increasing the concentration of calcium sulfate (CaSO 4 ) in the liquid. The amount of scaling that occurs can be reduced. Furthermore, the load on the subsequent oxidation tower (which oxidizes CaSO 3 to CaSO 4 ) can be reduced, making it possible to downsize the oxidation tower.

以上、本発明によれば、吸収塔内に設置されて
いるスプレノズルに供給される吸収液中に微細な
気泡が混入されるために、スプレノズルの噴霧吸
収液の微細化が促進され、気液接触面積が増大
し、その結果、脱硫性能を向上させることができ
る。また同一の脱硫性能を得る場合には、従来装
置よりも吸収塔を小型化することができる。さら
に吸収剤がカルシウム系スラリで気体に空気を用
いた場合には、配管系内で微細化した気泡により
亜硫酸カルシウムが酸化されるので、スプレノズ
ル、吸収塔その他の個所のスケーリング生成を減
少させることができる。
As described above, according to the present invention, since fine air bubbles are mixed into the absorption liquid supplied to the spray nozzle installed in the absorption tower, the atomization of the absorption liquid sprayed by the spray nozzle is promoted, and the gas-liquid contact The area increases, and as a result, desulfurization performance can be improved. Furthermore, when obtaining the same desulfurization performance, the absorption tower can be made smaller than the conventional apparatus. Furthermore, when the absorbent is a calcium-based slurry and air is used as the gas, the calcium sulfite is oxidized by microscopic bubbles in the piping system, which reduces scaling at spray nozzles, absorption towers, and other locations. can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、従来の湿式排煙脱硫装置の概略構成
を示す図、第2図は、本発明の脱硫装置の概略構
成を示す図、第3図、第4図および第5図は、本
発明装置における気体導入手段の種々の実施例を
示す断面図である。 3…処理ガス、4…導入気体、5…円柱状の
棒、6…多孔板、7…気体ノズル、10…吸収
塔、20…スプレノズル、30…循環タンク、4
0…循環ポンプ、50…気泡導入手段。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional wet flue gas desulfurization device, FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a desulfurization device of the present invention, and FIGS. 3, 4, and 5 are diagrams of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing various embodiments of gas introduction means in the invention device. 3... Processing gas, 4... Introduced gas, 5... Cylindrical rod, 6... Perforated plate, 7... Gas nozzle, 10... Absorption tower, 20... Spray nozzle, 30... Circulation tank, 4
0...Circulation pump, 50...Bubble introduction means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 イオウ酸化物を含有するガスを、吸収塔内で
スプレノズルから噴霧されるアルカリ金属または
アルカリ土類金属化合物の水溶液からなる吸収液
と接触させて、前記ガス中のイオウ酸化物を吸収
除去する脱硫装置において、吸収塔のスプレノズ
ルに前記吸収液を供給する配管系に気泡導入手段
を設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。 2 特許請求の範囲第1項において、前記気泡導
入手段は、前記配管系の吸収液の流通路を横切つ
て挿入された気体ノズルであることを特徴とする
湿式排煙脱硫装置。 3 特許請求の範囲第1項において、前記気体導
入手段は、吸収液の流通路を横切つて挿入された
気体ノズルとその上部に配置された気体分散手段
であることを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
[Scope of Claims] 1. A gas containing sulfur oxides is brought into contact with an absorption liquid consisting of an aqueous solution of an alkali metal or alkaline earth metal compound sprayed from a spray nozzle in an absorption tower to oxidize sulfur in the gas. 1. A wet flue gas desulfurization device for absorbing and removing substances, characterized in that a piping system for supplying the absorption liquid to a spray nozzle of an absorption tower is provided with bubble introduction means. 2. The wet flue gas desulfurization device according to claim 1, wherein the bubble introduction means is a gas nozzle inserted across the absorption liquid flow path of the piping system. 3. The wet smoke exhaust system according to claim 1, wherein the gas introduction means is a gas nozzle inserted across the absorption liquid flow path and a gas dispersion means arranged above the gas nozzle. Desulfurization equipment.
JP10313478A 1978-08-23 1978-08-23 Wet type exhaust gas desulfurization apparatus Granted JPS5528772A (en)

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JPS5528772A JPS5528772A (en) 1980-02-29
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