TWI513501B - Exhaust gas treatment device - Google Patents

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TWI513501B
TWI513501B TW099135957A TW99135957A TWI513501B TW I513501 B TWI513501 B TW I513501B TW 099135957 A TW099135957 A TW 099135957A TW 99135957 A TW99135957 A TW 99135957A TW I513501 B TWI513501 B TW I513501B
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Noboru Takei
Sohsuke Kido
Naohiro Kaji
Akira Kumagai
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Chiyoda Corp
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Description

排廢氣處理裝置
本發明係關於用以除去排煙(燃燒排廢氣)中的硫磺氧化物之排廢氣處理裝置。
例如：在於火力發電廠等之會產生燃燒排廢氣之排煙的設備中，係設置有排煙的排廢氣處理裝置(脫硫裝置)以資防止由含亞硫酸氣體(SO2 )等的硫磺氧化物(SOx )之排煙所導致的空氣污染。
這種排廢氣處理裝置的其中一種廣為人知的裝置，係將排廢氣中所含的亞硫酸氣體(SO2 )與由溶解了石灰石(CaCO3 )或懸浮著石灰石的水溶液(亞硫酸氣體中和劑泥漿溶液)所組成的吸收液互相接觸，在吸收液中進行反應而予以吸收(例如：請參考專利文獻1)。
第5圖係顯示以往的這種脫硫裝置的主要部分的構成方式。作為這種脫硫裝置的主要部分之密閉槽(吸收塔)1，係在內部空間內具有：在上下方向上隔著間隔而配置的上段甲板(上段分隔壁)3和下段甲板(下段分隔壁)2。這些甲板2、3係被設置成作為劃分密閉槽1的入口氣體導入空間用的分隔壁，下段甲板2的下側空間係當作吸收液貯留部(貯留槽)4、上段甲板3與下段甲板2之間的空間係當作排廢氣導入部6、上段甲板3的上側空間係當作排廢氣導出部8。在吸收液貯留部4的內部係貯留著由石灰石的水性泥漿所組成的吸收液K達到預定的液面水準高度。又，在排廢氣導入部6係連接著用以將排廢氣導入密閉槽1內的入口導氣管5，在排廢氣導出部8係連接著用以將密閉槽1內之已處理過的排廢氣導出到外部之出口導氣管7。又，在入口導氣管5係設置有氣體冷卻部17，該氣體冷卻部17係具備：將吸收液K的一部分利用泵浦13而從冷卻管路11循環供給，並且將吸收液當成冷卻水來進行噴霧而對於被導入的排廢氣加以冷卻之霧滴噴嘴16。
在前述下段甲板2係分散地穿設有許多個開口(透孔)，各個透孔係連接著被垂下到下段甲板2的下面之增壓管(垂設管9)的上端部。垂設管9係朝向下方延伸，下端部係***到達吸收液貯留部4內的吸收液K中，在吸收液K的液面下噴出排廢氣予以分散。
又，在下段甲板2與上段甲板3之間，係以貫穿過排廢氣導入部6的形式設置有一個氣體上昇裝置10，該氣體上昇裝置10係將較之吸收液貯留部4的吸收液的液面更上方的上部空間4a連通到排廢氣導出部8側。再者，在吸收液貯留部4的底部側係設置有：用來噴出氧化用空氣的空氣供給管(未圖示)、以及用以攪拌吸收液K的攪拌機(未圖示)，前述供給管的基端側係連接著用來壓送空氣的鼓風機(未圖示)。
又，在密閉槽1係連接著用以將補給用的吸收液(作為吸收劑之石灰石)供給到密閉槽1內的供給管路。
又，如後所述般地，為了要沖洗掉附著在氣體上昇裝置10的表面的石膏、或是從氣體上昇裝置10落下到垂設管9的石膏塊體，係在垂設管9的上方配置著霧滴噴嘴18，並且在氣體上昇裝置10的周圍配置著霧滴噴嘴19。並且對於這些霧滴噴嘴18、19係經由配管而被供給如後所述的從吸收液將石膏分離時的過濾液，以資進行間歇性的噴霧。
在上述的構成方式的密閉槽1中，係經由供給管來對於吸收液K中一面供給氧氣(空氣)一面從入口導氣管5將排廢氣壓送到排廢氣導入部6的話，該排廢氣將會從各個垂設管9的下端部的噴出孔噴出，與吸收液K激烈地混合，因而形成液相連續的泡沫層(噴射氣泡層)。這個時候令攪拌機進行旋轉來對於吸收液K進行攪拌，並且將供給管所供給的氧化用空氣從該供給管的前端部的噴嘴連續地供給到吸收液K中。如此一來，可在前述泡沫層中執行高效率的氣液接觸，而有如下列的方程式：SO2 +CaCO3 +1/2O2 +H2 O→CaSO4 ‧2H2 O↓+CO2 ↑所示般地，包含在排廢氣中的亞硫酸氣體(SO2 )會受到氧化，並且將與吸收液K中的石灰石進行中和反應，前述亞硫酸氣體將會被吸收而被除去。以這種方式來進行脫硫後的排廢氣係從位在吸收液貯留部4的液面上方(泡沫層上)的空間，經由氣體上昇裝置10而抵達排廢氣導出部8，再從排廢氣導出部8經過出口導氣管7而從煙囪排氣到外部。在出口導氣管7係設置有液滴消除裝置(未圖示)，用來將含有上述泥漿的液滴(水滴)加以除去。
又，在下段甲板2上，係呈大致均勻地分散配置著上述的許多透孔，並且在各個透孔設置了垂設管9，並且係以針對於預定數量的垂設管9的每一個，都配置一個氣體上昇裝置10的方式，將該氣體上昇裝置10也是呈大致均勻地分散配置，雖然是較之垂設管9少了個位數的程度，但有時候也是設置了例如：數百支程度的氣體上昇裝置10。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平8-206435號公報
然而，上述的脫硫裝置(排廢氣處理裝置)的構造，係在下段甲板與上段甲板之間，設置了連通至吸收液貯留部的上部空間的許多個氣體上昇裝置，藉由該氣體上昇裝置讓已經脫硫後的排廢氣流入到上段甲板上的排廢氣導出部，再從排廢氣導出部將排廢氣排出到被當成密閉槽的外側之出口導氣管，並且利用設在出口導氣管的液滴消除裝置來將液滴予以除去。
因此，因為是具有許多的氣體上昇裝置，並且必須將從許多個氣體上昇裝置排出來的氣體集中到排廢氣導出部之後，通過朝橫方向延伸的出口導氣管的液滴消除裝置而導出到煙囪等，因此其構造趨於複雜，難以降低建造成本。
又，因為排廢氣、吸收液對於金屬具有腐蝕性，因此密閉槽內的構件大多採用例如：運用合成樹脂之FRP(纖維強化塑鋼)製的構件，若直接導入高溫的排廢氣的話，FRP製的構件將會受到高熱的影響，因此乃針對於入口導氣管的氣體冷卻部循環供給含石膏的泥漿狀的吸收液，並且利用霧滴噴嘴將這個吸收液(循環液)予以噴霧，來對於被導入密閉槽的排廢氣予以增濕以及冷卻。
但是，被使用在冷卻用途的吸收液係含有許多粒子狀的石膏等，所以排廢氣導入時會產生所謂的「包含在被噴霧的吸收液內的石膏會附著在排廢氣導入部的氣體上昇裝置的表面」之問題。此外，氣體上昇裝置的數量很多，而且因為數量很多，彼此的間隔很狹窄，所以又衍生出很難以將上述之附著後的石膏予以除去之問題。此外，為了要將石膏予以除去而配置了上述的霧滴噴嘴，但是因為其配管等的構造很複雜，乃成為增大建造成本的主要因素。而且即使採用這種構造，也很難將石膏予以完全除去。
密閉槽內的維修也會因為在下段甲板上設置了許多個氣體上昇裝置，而有導致維修作業變得更困難之可能。此外，出口導氣管係朝橫方向延伸，並且係在出口導氣管側配置了液滴消除裝置，而使得排廢氣處理裝置所佔的面積變大，這也是其問題之一。
又，密閉槽係藉由：下段甲板2與上段甲板3之兩片甲板2、3在上下方向進行隔間，而形成三層構造，例如：如果將作為上述攪拌機的葉片的旋轉驅動源的馬達設置在密閉槽的上側的話，則攪拌葉片的驅動軸的結構勢必變成：經由排廢氣導出部、排廢氣導入部而抵達吸收液貯留部的吸收液內的攪拌葉片之結構，驅動軸長度增加，較長的驅動軸的重量也變得更大，因此需要更大的驅動力量。
本發明係有鑒於前述事情而開發完成的，其目的係在提供一種排廢氣處理裝置，係藉由簡化排廢氣處理裝置的構造而可以謀求降低建造成本以及提昇維修性。
為了達成前述目的，本案的請求項1所述的排廢氣處理裝置的特徵為：具備有：被導入排廢氣加以處理之密閉槽、將該密閉槽內部予以上下分隔之分隔壁、設在前述密閉槽的前述分隔壁的下側，貯留了可從排廢氣吸收硫磺氧化物的脫硫用吸收液之吸收液貯留部、設在前述密閉槽的前述分隔壁的上側，從前述密閉槽的外部導入排廢氣之排廢氣導入部、與前述排廢氣導入部相連通，並且從前述分隔壁延伸到達被貯留在下方的前述吸收液貯留部的吸收液內，從前述排廢氣導入部將排廢氣噴出到吸收液內加以分散之複數個垂設管、與較之前述吸收液貯留部的吸收液更上側的空間相連通，從前述分隔壁朝上方延伸而貫穿前述排廢氣導入部之氣體上昇裝置；前述氣體上昇裝置係被設成延伸至較之前述排廢氣導入部更上方的前述密閉槽的外側，利用該氣體上昇裝置來將處理過的排廢氣導出到該密閉槽的外側。
在請求項1所述的發明中，密閉槽係被單一段的分隔壁分隔成上下兩層，氣體上昇裝置係貫穿分隔壁上的排廢氣導入部而延伸到達密閉槽的外側，而將處理過的排廢氣導出到密閉槽的外側，因此可簡化排廢氣處理裝置的構造。
以往，密閉槽的分隔壁係採用上下兩段，氣體上昇裝置係從較之下側的分隔壁更下側的吸收液貯留部的上部空間來將處理過的排廢氣導出到達較之上側的分隔壁更上方的排廢氣導出部，從該排廢氣導出部利用出口導氣管將處理過的排廢氣導出到密閉槽的外側，相對於此，本發明則是以上述的方式，並不經由排廢氣導出部，而使利用氣體上昇裝置來將處理過的排廢氣導出到密閉槽的外側。
因此，以往所採用的上下兩段的分隔壁，變成只要單一段的分隔壁即可，藉由排廢氣處理裝置構造的簡化，可以謀求降低建造成本的。
此外，不必設置在排廢氣導入部的上方的排廢氣導出部，因此可以降低氣體上昇裝置以及液滴消除裝置部分以外的密閉槽的上部(頂棚部分)的高度。如此一來，欲將吸收液貯留部的攪拌機的驅動源配置在密閉槽之上的情況下，可縮短從攪拌用的葉片起迄驅動源為止之驅動軸的距離，驅動軸會變輕，因此可以謀求降低驅動力。亦即，驅動源可採用較之以往的驅動源輸出馬力更低者，可以謀求降低成本。
此外，氣體上昇裝置的數量愈少愈好。例如：氣體上昇裝置的數量設定在二十支以下為宜，亦可以是幾支或單一支。
請求項2所述的排廢氣處理裝置係針對請求項1所述的發明，又具備：設在前述氣體上昇裝置的上端，用以從在該氣體上昇裝置內上昇的處理過的排廢氣除去液滴之液滴消除裝置，處理過的排廢氣係從前述氣體上昇裝置經由前述液滴消除裝置而被導出。
請求項2所述的發明中，係將氣體上昇裝置延伸到達密閉槽的外側上方，將液滴消除裝置設在氣體上昇裝置的上端，因此用來將排廢氣導出到密閉槽的外側的部分就是該密閉槽的上側，液滴消除裝置以及將排廢氣往外部導出的部分係與密閉槽在相同的部分上下重疊地配置。如此一來，可減少設置排廢氣處理裝置時所需要的面積，可提昇空間效率。亦即，以往的方式係將出口導氣管朝向密閉槽的橫方向延伸，並且在該出口導氣管設置液滴消除裝置，所以因為有出口導氣管和液滴消除裝置的緣故，排廢氣處理裝置的佔用面積變得很大，相對於此，請求項2所述的發明中的排廢氣處理裝置的佔用面積可以變得很小。
請求項3所述的排廢氣處理裝置係針對於請求項1或請求項2所述的發明，係對於一個前述密閉槽，只設置一個前述氣體上昇裝置。
請求項3所述的發明中，因為只有一個氣體上昇裝置而已，與設置了多數個氣體上昇裝置的情況相較，氣體上昇裝置的洗淨等的維修工作變得極為容易，並且排廢氣處理裝置的構造也變得極為簡便。如此一來，可大幅地降低建造成本、以及維修所需的成本。
尤其是用來清洗氣體導入部內的清洗裝置(給送清洗液的配管、噴出清洗液的噴嘴等)的建構也變得容易，因此可以謀求降低建造成本。又，與設有許多個氣體上昇裝置的情況相較，可容易強化洗淨力，而且藉由洗淨力的強化，可以謀求維修的省力化。
請求項4所述的排廢氣處理裝置係針對於請求項1至請求項3的任一項所述的發明，前述氣體上昇裝置係接合在前述分隔壁上，並且該氣體上昇裝置之用來設置前述液滴消除裝置之上端部的斷面積係大於該氣體上昇裝置之用來與該分隔壁的下方的吸收液貯留部相連通的下端部的斷面積。
請求項4所述的發明中，氣體上昇裝置的斷面積係取決於：被導入密閉槽的排廢氣的流速、設在其上端部的液滴消除裝置可處理的排廢氣的流速(液滴消除裝置的設計速度)、氣體上昇裝置的支數，如果實際採用的斷面積小於根據這些因素所計算出來的斷面積的話，液滴消除裝置之除去液滴的效率將會有降低之虞慮，但因為採用將氣體上昇裝置的下端部的斷面積小於上端部的斷面積的作法，既可對應液滴消除裝置的設計速度，又可將氣體上昇裝置在分隔壁部分上的斷面積予以設得較小。
亦即，因為用來設置液滴消除裝置的氣體上昇裝置的上端部的斷面積較大，所以即使氣體上昇裝置的下端部的斷面積較之可符合上述液滴消除裝置的設計速度(排廢氣的流速)的斷面積更小，在斷面積較大的氣體上昇裝置部分，排廢氣的流速會降低，因此能夠將排廢氣的流速維持在液滴消除裝置的設計速度之內。
在分隔壁之與氣體上昇裝置的下端部相連接的部分，氣體上昇裝置的下端部的斷面積較小的話，在分隔壁部分上之氣體上昇裝置所佔用的面積變得較小。如此一來，分隔壁之可以配置垂設管的面積變大，可配置更多個垂設管。此處，係依據被處理的排廢氣量來決定出所需的垂設管的支數，所以在已經配置了所需數量的垂設管的情況下，可因應於在分隔壁上之氣體上昇裝置所佔用面積減少的量來縮小分隔壁的面積。亦即，能夠將密閉槽的斷面積(橫斷面積)縮小到對應排廢氣的處理量所需的最小面積，因此可以謀求排廢氣處理裝置的小型化。
請求項5所述的排廢氣處理裝置係針對於請求項1至請求項4之任一項所述的發明，係在前述氣體上昇裝置內，設置了用來抑制該氣體上昇裝置內的偏流之整流板。
請求項5所述的發明中，在減少氣體上昇裝置的支數，並且加大氣體上昇裝置的口徑的情況下，氣體上昇裝置內的排廢氣的流速會變快，更且因為偏流的緣故，在氣體上昇裝置的斷面中央處的排廢氣的流速變得更快，因而會產生壓力損失，或者會增加飛沫共伴現象(Entrainment)。此外，連接在氣體上昇裝置的上端部的液滴消除裝置的中央部的排廢氣的流入速度也會變快。因此，將整流板配置在氣體上昇裝置內，藉由抑制偏流，可以防止氣體上昇裝置內的排廢氣的速度產生局部性地變快之情事，可令原本局部性地變快的流速降低，可以謀求防止壓力損失、以及減少飛沫共伴現象。此外，本發明係將液滴消除裝置直接安裝在氣體上昇裝置，氣體上昇裝置內的偏流將會直接地影響到液滴消除裝置，因此本發明所採行的偏流對策將可有效地發揮作用。
根據本發明，係藉由謀求簡化排廢氣處理裝置的構造，而可以謀求降低建造成本和維修的簡單化。
茲佐以圖面來說明本發明的實施方式如下。
第1圖係顯示本發明的實施方式的排廢氣處理裝置的概略圖，第2圖係顯示前述排廢氣處理裝置的分隔壁的平面圖。
相對於以往的排廢氣處理裝置的密閉槽係利用上下兩段的分隔壁在上下區隔成三段的空間，如第1圖所示，這個例子的排廢氣處理裝置的密閉槽21係利用單一段的分隔壁(甲板)22來分隔成上下兩段的空間。
此外，這個例子的密閉槽21雖然是形成例如：有底有蓋的圓筒狀，但是亦可為有底有蓋的角筒狀(直立方體狀或正方體狀)。
較之密閉槽21的分隔壁22更下側係當作吸收液貯留部24，較之分隔壁22更上側係當作排廢氣導入部26。吸收液貯留部24的下側係密閉槽21的底部31，排廢氣導入部26的上側係密閉槽21的頂板部(蓋部)32。
並且分隔壁22在這個例子中係形成圓板狀，並且在中央部係形成有一個供氣體上昇裝置30連接用的大型的圓形孔23，例如：孔23的面積係佔用了包含孔在內的分隔壁22的整體面積的例如：1/3程度。圓板狀的分隔壁22的外周與該分隔壁22的內周(孔23的外周)係配置在同一軸上(呈同心圓狀)。
又，在分隔壁22上，係在孔23的外側部分，大致呈均勻分散地形成許多個透孔，在該透孔垂設有垂設管(增壓管)29，係從分隔壁22朝向下方延伸出來。這些垂設管29係被設成從分隔壁22起延伸到達被貯留在分隔壁22的下側的吸收液貯留部24內的吸收液K內。此外，在第1圖中，雖然只圖示出一部分的垂設管29而已，但是實際上，是在分隔壁22之孔23以外的部份，近乎全面地分散設有垂設管29。
又，在分隔壁22係設有可供後述的攪拌機37的驅動軸39貫通的貫通孔39a。
垂設管29內的排廢氣的流速例如：係以2m/s～20m/s為宜。
又，在分隔壁22的圓板狀的孔23的部分，係設有氣體上昇裝置30，其下端部係與孔23重疊。氣體上昇裝置30係形成圓筒狀，其下端部係被固定在分隔壁22，且係被配置成將孔23在分隔壁22的上側予以包圍覆蓋的狀態，而構成可經由孔23來與較之吸收液貯留部24的吸收液的液面更上方的上部空間24a相連通的狀態。
又，氣體上昇裝置30的上端部係以穿過排廢氣導入部26的狀態，貫穿密閉槽21的頂板部32而突出到較之頂板部32更上側。
氣體上昇裝置30的內部係與排廢氣導入部26互相隔離，而且係利用分隔壁22的孔23來與吸收液貯留部24的上部空間相連通。
在這個例子中，將密閉槽21的橫斷面積(平面投影面積)假定為S1、將氣體上昇裝置30的橫斷面積(平面投影面積)假定為S2的情況下，氣體上昇裝置30的橫斷面積S2相對於密閉槽1的橫斷面積S1的比值(S2/S1)係選定在0.15至0.40為宜，此外，若是0.2至0.35更佳。
此處，在第2圖所示的分隔壁22中，包含分隔壁22的孔23在內的整體面積係與密閉槽21的橫斷面積S1幾乎對應，孔23的面積係與氣體上昇裝置30的橫斷面積S2幾乎對應。又，從橫斷面積S1減去橫斷面積S2之後的面積係與分隔壁22之不包含孔23的實際面積幾乎對應。因此，從橫斷面積S1減去橫斷面積S2之後的面積就是能夠配置垂設管29的面積，依據這個面積的大小，該排廢氣處理裝置能夠處理的每單位時間的排廢氣的處理量受到制限。
如果上述的S2/S1變大的話，在每單位時間的排廢氣的流入量為一定的情況下，氣體上昇裝置30內的流速會減少，但是上述分隔壁22之能夠設置垂設管29的面積將會減少。
因此，若將S2/S1設定成大於0.35的情況下，尤其是大於0.40的情況下，如上所述般地，分隔壁22之可設置垂設管29的面積將會變少，相對於密閉槽21的佔用面積之排廢氣的處理量將會降低，密閉槽21的空間效率將會趨於惡化並不太好。
又，若S2/S1變小的話，雖然分隔壁22之可設置垂設管29的面積會變大，但是因為氣體上昇裝置30的橫斷面積減少，所以在排廢氣的每單位時間的導入量為一定的情況下，氣體上昇裝置30內的排廢氣的流速將會有變得過高之虞。
因此，若將S2/S1設定在小於0.20的情況下，尤其是小於0.15的情況下，氣體上昇裝置30內的流速將會變快，雖然後述之在氣體上昇裝置30的上端開口呈覆蓋狀態的液滴消除裝置35的設計速度也會有若干影響，但是將會導致飛沫共伴作用的增大、壓力損失的增大，並不太好。此外，在氣體上昇裝置30內會產生偏流，因此在氣體上昇裝置30的斷面的中央部的流速將會較其周圍的流速更快，而且會有導致飛沫共伴作用的增大、壓力損失的增大之虞慮，因此係以上述的這種方式將S2/S1選定為0.15以上為宜，並且是以0.20更佳。
又，假設氣體上昇裝置30的橫斷面積的相當直徑為D2，假設氣體上昇裝置30的垂直長度(沿著鉛垂線方向的長度)為L2的情況下，氣體上昇裝置30的垂直長度L2相對於氣體上昇裝置30的相當直徑D2的比值(L2/D2)係選定為0.3至1.0為宜，較佳是0.4至0.6。
此外，所謂的「相當直徑」係指：當橫斷面形狀不是正圓的情況下，將該橫斷面積當成正圓的面積，並使用圓周率來計算出來的直徑，如果橫斷面形狀係正圓的情況下，即可直接由橫斷面積計算出來的直徑。此外，密閉槽21的橫斷面形狀並不一定是要正圓，也可以是四角或其他的多角形等，而且氣體上昇裝置30的橫斷面形狀也不一定要正圓，也可以是四角或其他的多角形等。又，這些裝置的斷面形狀也可以是具有局部性的凹部或凸部的形狀。
此處，如果將L2/D2變小的話，亦即，相對於氣體上昇裝置30的相當直徑D2(橫斷面積)來將氣體上昇裝置30的垂直長度L2縮短的話，上述的偏流的影響將會變大，如前所述那樣地，因為在氣體上昇裝置30的橫斷面中央部的排廢氣的流速會變快，將會導致飛沫共伴作用的增大、壓力損失的增大。
又，如果將L2/D2變大的話，則可將上述的偏流的影響變小，所以基本上雖然係以L2/D2大一點為宜，但是，如前所述，因為與氣體上昇裝置30的相當直徑D2對應的氣體上昇裝置30的橫斷面積S2的大小，是受到其與密閉槽21的橫斷面積S1之間的關係的限制，如果加大L2/D2的話，實質上的氣體上昇裝置30的垂直長度L2也會變長。亦即，因為氣體上昇裝置30的高度變高，所以就構造而言，用來支承氣體上昇裝置30、氣體上昇裝置30的構造的強度會有強度不足之虞慮，若是為了提高該強度而將氣體上昇裝置30採用更強固的構造的話，則又會有增大包含氣體上昇裝置30在內的密閉槽21的建造成本之虞慮。
因此，為了將偏流變小，L2/D2係選定為大於0.3為宜，更佳是大於0.4。又，除了考慮到將偏流的影響予以變小之外，L2/D2最好是大一點為佳，但是又考慮到因氣體上昇裝置30的增高所導致的密閉槽21的建造成本的增大，還是以選定為小於1.0為宜，若更進一步考慮到成本與性能的關係的話，則是選定為小於0.6更好。
又，假定密閉槽21的橫斷面的相當直徑為D1，假定分隔壁22與吸收液貯留部24的吸收液的液面之間的距離，也就是較之吸收液貯留部24的吸收液更上方的上部空間24a的上下長度為L1的情況下，吸收液貯留部24的上部空間24a的垂直長度L1相對於密閉槽21的相當直徑D1的比值(L1/D1)係選定為0.05至0.2為宜，更佳是0.06至0.1。
此處，如果加大L1/D1的話，係可抑制氣體上昇裝置30內的偏流。因此，若考慮到偏流所造成的影響的話，係將L1/D1儘量加大為宜。但是若將L1/D1變得太大的話，在考慮到排廢氣的處理量的情況下，因為無法將用來決定密閉槽21的斷面的大小之D1的長度設定得太短，所以L1將會變大。此外，吸收液K的液量也必須因應於排廢氣的處理量而不能夠太少，難以將吸收液K的深度設成較之某種程度還要更淺。因此，想要加大L1/D1的話，就必須將分隔壁22與吸收液K的液面之間的距離L1予以加長，在這種情況下，吸收液貯留部24的高度就會變高。
又，垂設管29必須從分隔壁22往下延伸到達較之吸收液K的液面更下側，必須較之從分隔壁22至吸收液K的液面為止的距離L1更長，如上所述，為了要加大L1/D1，而使L1變長的話，則垂設管29的長度會變長，在排廢氣處理裝置中，因為設置了許多個垂設管29，這麼多個垂設管29全部都變長的話，密閉槽21的建造成本將會變高。
因此，L1/D1若小於0.06的話，尤其是小於0.05的話，氣體上昇裝置30中的偏流的影響將會變大，將會產生上述的因為偏流所導致的問題。
又，如果L1/D1大於0.1的話，尤其是大於0.2的話，則是如上所述地，吸收液貯留部24的高度將會變高，並且垂設管29也會變長，將會導致排廢氣處理裝置的建設成本變高。
在氣體上昇裝置30之位於較之密閉槽21的頂板部32更上側的上端部，係連接著液滴消除裝置35。液滴消除裝置35係形成與氣體上昇裝置30幾乎相同的大小，而構成將氣體上昇裝置30的整個開口予以覆蓋的狀態。
又，亦可在氣體上昇裝置30的內部，設置整流板36。整流板36的形狀，在這個例子中，其斷面雖然是呈現出圓與十字互相重疊的形狀，而且是十字的部分僅存在於圓的外側的形狀，但是，亦可配置例如：將氣體上昇裝置30的內部分隔成左右兩個部分之沿著鉛垂線方向的整流板、斷面被配置成十字狀的整流板、較之氣體上昇裝置30的口徑更小口徑之筒狀的整流板、其他形狀的整流板。基本上，整流板36係只要是沿著氣體上昇裝置30的軸方向，也就是說，主要是在沿著排廢氣上昇流動的方向上可進行整流的形狀的話，任何的形狀皆可，但還是以可儘量減少壓力損失的形狀為佳。
此外，在這個例子中，是在氣體上昇裝置30的排廢氣的導出口直接安裝了液滴消除裝置35，因此，氣體上昇裝置30所產生的偏流的影響將會直接地的作用在液滴消除裝置35，所以是儘可能地抑制偏流為宜。
又，在密閉槽21係設有攪拌機37，攪拌機37係具備：配置在密閉槽21的頂板部32上的驅動源38、從該驅動源38穿過排廢氣導入部26和分隔壁22而抵達吸收液貯留部24內的驅動軸39、設在驅動軸39的前端部的攪拌葉片40。此外，攪拌機37係配置在氣體上昇裝置30的周圍。
此外，雖然並未圖示出來，但是係與以往同樣地，具備有：對於密閉槽21的吸收液貯留部24的吸收液K供給氧氣的機構、對於吸收液貯留部24供給吸收劑的機構、用來從吸收液貯留部24抽出吸收液K而將石膏等的固體成分從吸收液K加以分離的固體液體分離機構等。
在這種排廢氣處理裝置中，排廢氣是從與排廢氣導入部26相連通的入口導氣管25被導入密閉槽21，所導入的排廢氣係從設在作為排廢氣導入部26的底部的分隔壁22的垂設管29噴出到吸收液貯留部24的吸收液K內，而在吸收液K內分散開來，並且形成泡沫層，與吸收液K作氣液接觸。
進行氣液接觸而被脫硫過後的排廢氣係被排出到吸收液K的上側之上部空間24a。
接下來，處理過的排廢氣係進入分隔壁22之僅連接一個氣體上昇裝置30的下端部之開口部23而在氣體上昇裝置30內部上昇。這個時候，因為偏流而導致中央部的流速較其周圍更快，但是，依據前述的方式，藉由預先設定好：氣體上昇裝置30的橫斷面積S2對於密閉槽1的橫斷面積S1的比值、氣體上昇裝置30的垂直長度L2對於氣體上昇裝置30的相當直徑D2的比值、吸收液貯留部24的上部空間24a的垂直長度L1對於密閉槽21的相當直徑D1的比值，而能夠抑制因為偏流所導致的影響。
又，藉由設置整流板36來抑制偏流的作法也可以防止：在氣體上昇裝置30內進行上昇的排廢氣的流速因為偏流而變快的情事。
然後，在氣體上昇裝置30內上昇後的處理過的排廢氣係抵達液滴消除裝置35，處理過的排廢氣係在液滴消除裝置35被除去液滴之後，被排放到排廢氣處理裝置的外側。
根據上述的排廢氣處理裝置，氣體上昇裝置30係只有一個而已，可以作成構造極簡單的排廢氣處理裝置。又，在密閉槽21中不必再另外設置構成以往的排廢氣導出部的層，可以減少分隔壁的數量，並且可降低密閉槽21的高度，可減少密閉槽21的容量而可以謀求降低建造成本。
尤其是將以往之數百支的氣體上昇裝置(氣體上昇管)改變成只有單一個氣體上昇裝置30的作法，可使得構造極為簡化，而且係將氣體上昇裝置30突出到較之密閉槽21更上方，而可從氣體上昇裝置30經由液滴消除裝置35將排廢氣導出到排廢氣處理裝置的外側，根據這種取消以往的排廢氣導出部的作法，亦可如前所述般地，使得構造更簡化。
茲由以上的說明可知：係可謀求降低排廢氣處理裝置的建造成本。
此外，因為氣體上昇裝置30變成只有一個而已，藉此可簡化用來除去附著在氣體上昇裝置30表面上的石膏等所需的機構，可更為謀求降低建造成本。
又，藉由將氣體上昇裝置30變成只有一個而已，即使簡化了用來清洗附著在表面上的石膏的機構，還是可以製作成能夠充分地將石膏予以清洗脫落的構造，因此可以謀求維修的簡單化。
又，以往之保持配設著許多氣體上昇裝置的狀態之分隔壁22上的排廢氣導入部26，在這個例子中，係只在中央部配置著氣體上昇裝置30而已，維修時可很容易進入，維修變成極為容易。
又，用來將處理過的排廢氣導出到排廢氣處理裝置的外側的構造係因為氣體上昇裝置30的緣故，而不再設置在密閉槽21的橫方向側，而是變成設置在上側的構造，液滴消除裝置35也是在氣體上昇裝置30的上部被配置在密閉槽21的上方，因此係在被密閉槽21所佔用的部分上，配置了液滴消除裝置35，並且是在被密閉槽21所佔用的部分上，執行排廢氣的導出工作，因此能夠提昇排廢氣處理設備的空間效率。
又，如上所述，因為並未設置排廢氣導出部，所以可將密閉槽21的高度製作成更低(因為減少該排廢氣導出部的高度)，在配置了攪拌機37的情況下，密閉槽21上的驅動源38與吸收液貯留部24的攪拌葉片40之間的距離變短，而可縮短驅動軸39，因而可減少被驅動部分的重量，可謀求減少驅動源38的驅動力。此外，因為驅動軸39變短，即使降低強度也可以使用，不僅是將長度縮短，亦可藉由將驅動軸39的直徑變細，或者將其管壁變薄，而可更進一步謀求驅動軸39的輕量化。
其次，佐以第3圖以及第4圖來說明第2實施方式的排廢氣處理裝置。
第3圖係顯示本發明的第2實施方式的排廢氣處理裝置的概略圖，第4圖係顯示第2實施方式的排廢氣處理裝置的分隔壁的平面圖。
如第3圖、第4圖所示，第2實施方式的排廢氣處理裝置，其氣體上昇裝置50的構造係與第1實施方式不同，除此之外的其他結構以及作用都是與前述的第1實施方式的結構以及作用相同，因此在以下的說明當中，僅針對於與第1實施方式不同的部分加以說明，至於其他的部分則是標註與第1圖以及第2圖相同的元件符號並且只作簡單的說明。
氣體上昇裝置50是將其與排廢氣導入部26相連通的下端部的橫斷面積設計成小於其與液滴消除裝置35相連接的上端部的橫斷面積。例如：氣體上昇裝置50係形成：逆圓錐形狀、逆角錐形狀。
此處，如上所述般地，氣體上昇裝置50的斷面積係對應於每單位時間的排廢氣的導入量，並且也是對應於：被當成液滴消除裝置35的設計速度之在液滴消除裝置35中可有效率地除去液滴的處理過的排廢氣的流速而設定的。因此，只要是在液滴消除裝置35的正下方的氣體上昇裝置30的上端部的排廢氣的流速可成為適合於液滴消除裝置35的流速的話，在於氣體上昇裝置30的下端部的排廢氣的流速較之在上端部的排廢氣的流速更快亦無妨。
因此，亦可將氣體上昇裝置30的下端部的橫斷面積(相當直徑)設定成小於上端部的橫斷面積(相當直徑)。這個時候，相對於氣體上昇裝置30係上下皆為相同斷面積的情況下，在將氣體上昇裝置30的下端部的斷面積設定成較小的情況下，前述分隔壁22的孔23的孔徑變小，如此一來，分隔壁22之可設置垂設管29的面積就可變得較大。
此處，第1實施方式的排廢氣處理裝置與第2實施方式的排廢氣處理裝置相較，每單位時間所導入的排廢氣量相同的情況下，在第2實施方式中，分隔壁22之可設置垂設管29之分隔壁22的面積係只要與第1實施方式相同即可，然而，如上所述，在分隔壁22的孔23的孔徑變小後的第2實施方式中，則是既可維持其可配置垂設管29的面積大小，又可將分隔壁22的面積予以變小。亦即，可以縮小密閉槽21的斷面積，可謀求排廢氣處理裝置的小型化。或者，在排廢氣處理裝置中，利用相同的佔用面積的密閉槽21，即可增加每單位時間的排廢氣的處理量。
如上所述，根據第2實施方式的排廢氣處理裝置係可獲得與第1實施方式的排廢氣處理裝置同樣的作用效果，並可更進一步謀求排廢氣處理裝置的小型化。
此外，在上述例子中，雖然密閉槽21以及氣體上昇裝置30的橫斷面形狀都是圓形，但是這兩者的斷面形狀未必要限定為上述的這種圓形，亦可為四角或多角形。又，雖然是在一個密閉槽21中只設置一個氣體上昇裝置30，但是亦可製作成：將上述例子的一個分隔壁22與一個氣體上昇裝置30的組合方式，設計成複數組聯繫在一起的狀態，利用這些複數組的分隔壁22與氣體上昇裝置30來構成一個密閉槽21，藉此來將排廢氣的處理能力提高成數倍。這種情況下，將成為一個密閉槽21具有複數個氣體上昇裝置30的構造。
在這種情況下，針對一個密閉槽21所設的氣體上昇裝置30的數量係選定在數十個以內，更明確地說，係選定在二十個以內為宜。
K．．．吸收液
21．．．密閉槽
22．．．分隔壁
23．．．孔
24．．．吸收液貯留部
24a．．．上部空間
25．．．入口導氣管
26．．．排廢氣導入部
29．．．垂設管
30．．．氣體上昇裝置
31．．．底部
32．．．頂板部(蓋部)
35．．．液滴消除裝置
36．．．整流板
37．．．攪拌機
38．．．驅動源
39．．．驅動軸
40．．．攪拌葉片
第1圖係顯示本發明的第1實施方式的排廢氣處理裝置的概略圖。
第2圖係顯示前述排廢氣處理裝置的分隔壁的平面圖。
第3圖係顯示本發明的第2實施方式的排廢氣處理裝置的概略圖。
第4圖係顯示前述排廢氣處理裝置的分隔壁的平面圖。
第5圖係顯示以往的排廢氣處理裝置的概略圖。
K．．．吸收液
21．．．密閉槽
22．．．分隔壁
23．．．孔
24．．．吸收液貯留部
24a．．．上部空間
25．．．入口導氣管
26．．．排廢氣導入部
29．．．垂設管
30．．．氣體上昇裝置
31．．．底部
32．．．頂板部(蓋部)
35．．．液滴消除裝置
37．．．攪拌機
38．．．驅動源
39．．．驅動軸
40．．．攪拌葉片

Claims (3)

  1. 一種排廢氣處理裝置，其特徵為：具備有：被導入排廢氣加以處理的密閉槽、將該密閉槽內部分隔成上下的分隔壁、設在前述密閉槽的前述分隔壁的下側，貯留著用來從排廢氣吸收硫磺氧化物的脫硫用吸收液之吸收液貯留部、設在前述密閉槽的前述分隔壁的上側，被從前述密閉槽的外部導入排廢氣的排廢氣導入部、與前述排廢氣導入部相連通，並且從前述分隔壁延伸到達被貯留在下方的前述吸收液貯留部的吸收液內，用以將排廢氣從前述排廢氣導入部噴出到吸收液內加以分散之複數個垂設管、與較之前述吸收液貯留部的吸收液更上側的空間相連通，並且從前述分隔壁朝上方延伸而貫穿前述排廢氣導入部之氣體上昇裝置，前述氣體上昇裝置係被設成延伸到達較之前述排廢氣導入部更上方的前述密閉槽的外側，利用該氣體上昇裝置將處理後的排廢氣導出到該密閉槽的外側，前述吸收液貯留部的上部空間的垂直長度L1相對於前述密閉槽的相當直徑D1的比值(L1/D1)是0.05~0.2，前述氣體上昇裝置的橫斷面積S2相對於前述密閉槽的橫斷面積S1的比值(S2/S1)是0.15~0.40， 前述氣體上昇裝置的垂直長度L2相對於前述氣體上昇裝置的相當直徑D2的比值(L2/D2)是0.3~1.0，並且具備有：被設在前述氣體上昇裝置的上端，用來從在該氣體上昇裝置內上昇的處理過的排廢氣除去液滴之液滴消除裝置，處理過的排廢氣係從前述氣體上昇裝置經過前述液滴消除裝置而被導出，前述氣體上昇裝置，係20個以下，且其下端部是接合在前述分隔壁，並且與該氣體上昇裝置之與該分隔壁的下方之吸收液貯留部相連通的下端部相較，該氣體上昇裝置之供設置前述液滴消除裝置之上端部這一方的斷面積較大。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之排廢氣處理裝置，其中，前述氣體上昇裝置係針對於一個前述密閉槽只設置一個。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之排廢氣處理裝置，其中，在前述氣體上昇裝置內，設有用來抑制該氣體上昇裝置內的偏流之整流板。
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