废气的脱硫、脱硝装置 【技术领域】
本发明涉及一种废气的脱硫、脱硝装置，尤其是关于适用于废气处理装置的废气的脱硫、脱硝装置(以下称为干式脱硫装置)，该废气处理装置设置于锅炉、烧结机、垃圾焚烧炉等那样的产生含有SO
2气体及/或NO
X、HCl、HF、Hg等(以下称为废气中的有害物质)有害气体的废气的设备，使用粒状的碳质吸附剂(以下称为吸附剂)。
背景技术
干式脱硫、脱硝装置由以下部分构成：脱硫塔(吸附塔)，用于使包含有害物质的废气与粒状的吸附剂接触，使吸附剂吸附废气中的有害物质而将其除去；再生塔，对吸附了有害物质的吸附剂进行加热再生；以及输送装置，在脱硫塔与再生塔之间循环输送吸附剂。脱硫塔内的吸附剂在从上方向下方缓慢下降的期间与废气接触，吸附或分解废气中的有害物质。与此同时，通过粒状的吸附剂的过滤效果，还捕集废气中的粉尘。
此时，为了维持较高的有害物质或粉尘的除去效率，要求吸附剂在其移动层的水平截面内以均匀的速度流下。并且，吸附剂在吸附有害物质时产生吸附反应热。
产生的吸附反应热，通常由在吸附剂中通过的废气的显热、及从脱硫塔排出的吸附剂的显热带走，但在吸附剂的移送停滞的位置或者废气的通过速度不充分的位置，有时产生热量超过被带走的热量而发生蓄热，吸附剂的温度上升，当发生这种蓄热时，碳质的吸附剂有时会引起热点(ホツトスポツト)的产生或起火。
在现有的干式脱硫装置中，为了维持较高的有害物质或粉尘的除去效率，以及为了防止热点的产生或起火，对在脱硫塔的下部设置的吸附剂的卸出装置进行了各种改进。
图6以及图7是实际运转的干式脱硫装置的脱硫、脱硝塔的构造例。这些图所示的脱硫、脱硝塔具备中空状的塔主体1，在该塔主体1的相对的前、后侧壁1a、1b上设有废气X的入口部2和出口部3。
在塔主体1的中心部，隔开规定的间隔设有入口百叶窗(ル一バ)4和出口百叶窗5，在该百叶窗4、5之间填充有吸附剂A。吸附剂A从塔主体1的上端供给，在其下端部配置有吸附剂A的卸出装置6。在图6所示的例子中，卸出装置6由传送带构成。
吸附剂A对应于卸出装置6的卸出量，以在百叶窗4、5之间向下方缓慢地填充的状态移动，在该移动的期间，废气X横切地流过吸附剂A的填充移动层，在该部分废气X与吸附剂A接触，有害物质被吸附剂A吸附。
在图6所示的脱硫、脱硝塔中构成为，在入口百叶窗4与出口百叶窗5之间设置中间百叶窗7，入口百叶窗4与中间百叶窗7之间(以下称为前室)的吸附剂A的移动速度、和中间百叶窗7与出口百叶窗5之间(以下称为后室)的吸附剂A的移动速度不同。
并且，在卸出装置6的上部，形成有拉深为倒四角锥状的节流部8，在节流部8的内部设置有分隔板9，分隔板9调节了各个间隔、以使吸附剂A在上部的填充层中成为均匀的移动速度。如图7的从上面观察的图所示，分隔板9在X、Y方向上组合多个，以将节流部8内划分为格子状。
但是，在这种构造的情况下，当相对于作为卸出装置6的传送带的宽度、将节流部8的X方向的宽度取得太大时，不仅节流部8的高度变大，而且需要多个分隔板9，构造变得复杂。
因此，在节流部8的下端附近，分隔板9彼此的间隔在X方向以及Y方向上都变小，制作变得困难，并且在X方向与Y方向的分隔板9交叉的角部，吸附剂A的移动受到来自壁面的摩擦阻力而有可能停滞。
另一方面，在专利文献1中提出了图8以及图9所示的构造的脱硫、脱硝装置。这些图所示的脱硫塔，具有塔主体1、废气X的入口及出口部2、3、入口及出口百叶窗4、5、中间百叶窗7、出口罩部10，这些各部分的构成与图6、7所示的现有例实际上相同，所以对与上述现有例相同或相当的部分赋予相同符号，并省略其说明，以下仅对特征点进行说明。
在该现有例的脱硫、脱硝装置中，卸出装置6a由辊式送料器构成，使用3台。各卸出装置6a的X方向的宽度具有与填充了吸附剂A的部分的宽度大致相同的宽度，实现了X方向的卸出速度的均匀化。
另一方面，对于Y方向，配置3台卸出装置6a，而减小1台卸出装置6a分担的厚度。向各卸出装置6a供给吸附剂A的节流部8a，具备形成为长方形状的侧壁、以及配置在其内部的多个分隔板9a。
在各卸出装置6a的上端开口的卸出口9b，通过使一方的壁面(卸出部8a的侧壁或分隔板9a)垂直，由此成为使吸附剂A的移动速度均匀化以及消除了吸附剂A的停滞部的构造。
根据图8、9所示的构成的脱硫、脱硝装置，不像图6、7所示的现有例那样、在节流部8中格子状地配置多个分隔板9，所以能够克服构造的复杂化和制造的困难性，但在上述现有例装置中存在以下说明的技术问题。
专利文献1：日本特开2006‑15281号公报
即，在上述2个现有例的脱硫、脱硝装置中，粒径较小的吸附剂A的一部分成为粉尘(尘埃)，而从出口百叶窗5漏出到在出口百叶窗5与塔主体1的后侧壁1b之间形成的出口罩部10。并且，未被吸附剂A捕集的废气X中的一部分同样成为粉尘(尘埃)，而漏出到出口罩部10。
如此漏出的吸附剂A的粉尘，沉降到出口罩部10的底部，但在现有例的脱硫、脱硝装置中，出口百叶窗5的下端与塔主体1的后侧壁1b下部抵接，未设置将沉降的粉尘排出的功能，所以存在粉尘堆积在出口罩部10的底部的问题。
因此，为了解决这种问题，可以考虑例如在图8、9所示的脱硫、脱硝装置中，将其一部分放大而如图10所示，设置卷入口11，当从出口百叶窗5漏出的吸附剂A的粉尘以及未被填充层捕集的废气X中的粉尘的一部分沉降到底部时，该卷入口11将其吸入至吸附剂A之中。
然而，即使设置这种卷入口11也存在以下说明的问题。图10所示的卷入口11，通过使出口百叶窗5的下端停留在从后侧壁1b向内部侧离开的位置上、而在它们之间设置间隙δ来形成。然而，在这种构造的卷入口11中，间隙δ沿着节流部8a的侧壁而垂直地形成，所以产生的问题为：由于朝向出口部3侧的气流，卷入口11的上端侧的吸附剂A喷出。本发明是鉴于这种现有的问题而进行的，其目的在于提供一种废气的脱硫、脱硝装置，能够在防止喷出的同时进行吸附剂的粉尘的回收。
【发明内容】
为了实现上述目的，本发明为一种废气的脱硫、脱硝装置，具备脱硫、脱硝塔主体和配置在其下端部的吸附剂的卸出装置，并具有：用于在上述脱硫、脱硝塔内形成在上下方向上移动的上述吸附剂的填充移动层的至少入口百叶窗和出口百叶窗；和节流部，设置在上述脱硫、脱硝塔主体的下端部与上述卸出装置之间，并具备以朝向上述卸出装置侧而间隔逐渐减小的方式倾斜的侧板；在上述节流部的内部设置1个以上的第一分隔板，在该废气的脱硫、脱硝装置中，从上述出口百叶窗的下端，设置向上述侧板的上方离开规定的间隔、并沿着该侧板的倾斜方向延伸设置的第二分隔板，在上述出口百叶窗的下端部与上述节流部的侧板之间设置间隙。
根据如此构成的废气的脱硫、脱硝装置，从出口百叶窗的下端，设置向侧板的上方离开规定的间隔、并沿着该侧板的倾斜方向延伸设置的第二分隔板，在出口百叶窗的下端部与节流部的侧板之间设置间隙，该间隙沿着侧板的倾斜而倾斜，所以从出口百叶窗漏出的吸附剂的粉尘以及未被填充移动层捕集的废气中的粉尘的一部分，当沉降到底部时，沉降的粉尘沿着间隙的倾斜移动，并回收到向卸出装置侧移动的吸附剂中。
此时，即使产生朝向出口侧的气流，由于间隙以沿着节流部的侧壁倾斜的状态形成，所以也防止由于朝向出口部侧的气流而吸附剂喷出，即使在喷出了的情况下，也沿着倾斜再次移动，并回收到向卸出装置侧移动的吸附剂中。
相对于上述第一分隔板的垂直高度H，上述第二分隔板能够使垂直高度为0.2H以上、优选为0.3H以上、且为0.6H以下。在第二分隔板的垂直高度为第一分隔板的垂直高度H的0.2或0.3以下的情况下，通过吸附剂的填充移动层而朝向出口部侧的气流的一部分，从第二分隔板的下端迂回，防止由于大量流动而吸附剂喷出的长度不足；在为0.6以上的情况下，从上述卸出装置侧迂回而来的气流增加，喷出物的卷入变得困难。
上述间隙能够设为上述吸附剂的平均粒径的3倍以上、优选为5倍以上。当间隙成为吸附剂的平均粒径的3倍以下时，随着气体(吸附剂)的喷出，粉尘在间隙的上端搭桥的可能性增大，所以为了避免这种情况，使间隙为吸附剂的平均粒径的3倍、更可靠地为5倍以上。
根据本发明的废气的脱硫、脱硝装置，能够不导致卸出装置的复杂化，而能够在防止喷出的同时进行吸附剂的粉尘的回收。
【附图说明】
图1是表示本发明的废气的脱硫、脱硝装置的一个实施例的纵截面图。
图2是图1所示的装置的C‑C向视图。
图3是图1所示的装置的重要部分放大图。
图4是用于确认本发明的效果的模拟模型的说明图。
图5是利用了图4所示的模型的模拟结果的曲线图。
图6是表示现有的废气的脱硫、脱硝装置的一个例子的纵截面图。
图7是图6的A‑A向视图。
图8是表示现有的废气的脱离、脱硝装置的其他例子的纵截面图。
图9是图8的B‑B向视图。
图10是在图8所示的装置上设置了尘埃卷入口的情况的说明图。
符号的说明：
20 脱硫、脱硝塔主体
24 入口部
25 出口部
26 入口百叶窗
27 出口百叶窗
28 中间百叶窗
30 卸出装置
40 节流部
41a 左侧板
41b 右侧板
43 第一分隔板
44 第二分隔板
A吸附剂
B填充移动层
C尘埃(粉尘)
X废气
【具体实施方式】
以下，根据附图详细说明本发明的优选实施方式。图1至图3表示本发明的废气的脱硫、脱硝装置的一个实施例。
本实施例的废气的脱硫、脱硝装置具备中空箱状的脱硫、脱硝塔主体20和配置在其下端侧的吸附剂A的卸出装置30。脱硫、脱硝塔主体20在上端侧设有吸附剂A的投入口21，在该塔主体20的相对的前、后侧壁22、23上设有废气X的入口部24和出口部25。
在塔主体20的中心部，隔开规定间隔地设有入口百叶窗26和出口百叶窗27，在该百叶窗26、27之间填充有吸附剂A。吸附剂A从塔主体20上端侧的投入口21供给，以规定的速度向下方侧流动，由此在塔主体20的中心部形成吸附剂A的填充移动层B。
在本实施例的情况下构成为，在填充移动层B内设有中间百叶窗28，将移动层B沿轴向分割为2部分，填充移动层B的移动速度，在入口百叶窗26与中间百叶窗28之间和在中间百叶窗28与出口百叶窗27之间相互不同。另外，该中间百叶窗28不是必需的，也可以仅通过入口及出口百叶窗26、27来形成填充移动层B，也可以设置多个中间百叶窗而分割为3部分以上。
填充移动层B中的吸附剂A，对应于卸出装置30的卸出量，以在百叶窗26、27之间向下方缓慢地填充的状态移动，在该移动的期间，从入口部24导入的废气X横切地流过吸附剂A的填充移动层B，在该部分废气X与吸附剂A接触，有害物质被吸附剂A吸附。
在本实施例的情况下，在卸出装置30与塔主体20的下端部之间设有节流部40。节流部40为2段结构，由与塔主体20的下端一体连结的第一节流部41和与其连续的第二节流部42构成。
第一节流部41，具备：以朝向卸出装置30侧而间隔逐渐减小的方式倾斜的一对左、右侧板41a、41b；和连结左、右侧板41a、41b的垂直设置的前、后侧板41c、41d；并成为朝向下方侧而Y方向的间隔变窄的漏斗状。
在如此形成的第一节流部41的内部设有4个第一分隔板43。如图2所示，这些分隔板43具有与填充移动层B的X方向相同的宽度，并被设置为倾斜规定的角度θ，以便下端侧朝向填充移动层B的中心轴O的方向，在Y方向上未配置第一分隔板43。
根据这种第一分隔板43的配置构成，不需要如图4、5所示的现有例的节流部的结构那样具有多个分隔板，而能够避免构造的复杂化；并且节流部的下端附近的X方向以及Y方向的间隔的狭小化消失，还能够排除制作的困难性；X方向与Y方向的分隔板彼此的交叉部消失，吸附剂A的移动受到来自壁面的摩擦阻力而产生阻碍的危险也消失。另外，本发明的实施不限于图1所示的第一分隔板43的配置以及个数，也可以像现有例那样配置为格子状。
第二节流部42为，从第一节流部41的下端朝向下方延伸设置，并形成为前端细状，下端的开口面对卸出装置30的上方。第二节流部42的下端开口与卸出装置30的X方向的长度一致。另外，在卸出装置30的X方向的长度加长的情况下，也可以使上述第一节流部41的前、后侧板41c、41d(配置在图1的纸面的前以及后方向上)，不配置为垂直、而与左、右侧板41a、41b同样地倾斜。
在本实施例的情况下，卸出装置30由包围第二节流部42的下端外侧的漏斗31、和设在漏斗31内的辊式送料器32构成。在漏斗31的下端设有排出口，从此排出的吸附剂A由未图示的输送装置接受，而送到再生塔。
在本实施例的情况下，卸出装置30、辊式送料器32的X轴方向的长度，与吸附剂A的填充移动层B的X方向的宽度大致一致。在Y方向上，卸出装置30为1台。
当采用这种卸出装置30时，避免如图8、9所示的现有例那样、卸出装置的台数增加；在不使用多台卸出装置的情况下从前室侧的卸出装置向后室侧的卸出装置产生气流的情况消失，回避了与从前室侧用卸出装置的卸出口吹出的气流相伴而排出需要以上的吸附剂A的情况；并且与卸出装置的台数增加相伴的构造的复杂化、其附带的电气设备和仪表设备也不需要，还能够避免成本增加。另外，在本发明的实施中，卸出装置30不需要限定为1台，也可以为多台。在本实施例的情况下，节流部40除了上述构成以外还具备以下构成。在第一节流部41内除了上述第一分隔板43还设有第二分隔板44。
图3表示第二分隔板44的配置构造的详细情况。该图所示的第二分隔板44为，从出口百叶窗27的下端开始，向节流部40的右侧板41b的上方离开规定的间隔，沿着该右侧板41b的倾斜方向延伸设置。通过设置这种第二分隔板44，在出口百叶窗27的下端部与节流部40的右侧板41b之间设置间隙δ1。
在节流部40中，第一分隔板43沿第一节流部41的全长而延伸设置，但第二分隔板44为：上端与出口百叶窗27的下端相连，下端部停留在第一节流部41的高度的中间附近。
在本实施例的情况下，通过与右侧板41b平行地延伸设置第二分隔板44，由此间隙δ1在全长上形成为相同长度的间隙。另外，该间隙δ1不一定必需为相同距离，只要满足下述的条件，也可以在下端侧使间隔变窄。
间隙δ1的大小能够为吸附剂A的平均粒径的3倍以上、优选为5倍以上。在间隙δ1不足吸附剂平均粒子直径的3倍的情况下，有时吹出的吸附剂粒子在间隙δ1的上端搭桥，而将其堵塞，阻碍尘埃的卷入。
此时，当使间隙δ1为吸附剂A的平均粒径的3倍以上时，能够防止搭桥的发生，但吸附剂A中包含具有平均粒子直径以上的粒子直径的吸附剂A，所以为了可靠地防止搭桥，优选设置平均粒径的5倍以上的间隙δ1。
并且，在本实施例的情况下，相对于第一分隔板43的垂直高度H(与第一节流部41的垂直高度相同)，第二分隔板44能够使垂直高度为0.2H以上、优选为0.3H以上、且为0.6H以下。
一般，第一节流部41的右侧板41b相对于水平的角度θ为50°～70°。当相对于吸附剂A的填充移动层B的Y方向的厚度、或者相对于第一节流部41的高度H，第二分隔板44的高度较小时，来自第二分隔板44上方的气流增加，从第二分隔板44下端的气体的吹出量增加。
与此相反，当相对于厚度或者相对于第一节流部41的高度H，第二分隔板44的高度较大时，从第一分隔板43的下方迂回的气流增加，从第二分隔板44的下端朝向间隙δ1的气体的吹出量还是增加，但在第一节流部41的右侧板41b的倾斜角度θ较大的情况下，即使较大地取第二分隔板44的高度，从第二分隔板44下端的吹出气体量也不会增加。因此，第二分隔板44的高度能够设为0.2H～1H。
但是，从第二分隔板44下方的吹出气体量，也受到第一分隔板43的个数和吸附剂A中所含有的尘埃量的影响，所以各种模拟的结果，发现通过使第二分隔板44的高度为0.3H～0.6H，能够将吹出气体量最小化。
即，本发明人进行各种模型试验的结果，在设第一节流部41整体的高度为H的情况下，使从第一节流部41的上端开始测定的第二分隔板44的下端部的高度方向的位置，为0.2H以上、优选为0.3H以上、且为0.6H以下，由此从入口百叶窗26向出口百叶窗27流动的气流的一部分，在第二分隔板44与右侧板41b之间流动，能够使从间隙δ1的上端喷出的气体量、与在第一分隔板43的各间隙流下并在第一分隔板43的下端部反转后在第二分隔板44与右侧板41b之间上升而从间隙δ1喷出的气体量的合计为最小。
即，通过如此将从间隙δ1的上端喷出的气体量抑制为最小，从而不像图8、9所示的现有例所示那样设置多个卸出口，就能够将出口罩部的沉降粉尘卷入到吸附剂的移动层中。
图4是用于模拟的模型的说明图。在该图所示的模型中，将第一节流部41分割为8部分，并对其截面积的比例以使各通过量(線速)为恒定的方式进行反复运算。然后，在替换了第二分隔板44的高度的情况下，与通过运算求出的喷出气体的流速之间的关系由图5表示。根据图5所示的结果确认的情况为：在设第一节流部41整体的高度为H的情况下，通过使第二分隔板44的高度为0.2H以上或0.3H以上且为0.6H以下的范围，气体流速变得最低。
另外，根据如以上那样构成的废气的脱硫、脱硝装置，从出口百叶窗27的下端，设置向右侧板41b的上方离开规定的间隔、并沿着该右侧板41b的倾斜方向延伸设置的第二分隔板44，在出口百叶窗27的下端部与第一节流部41的右侧板41b之间设置间隙δ1，该间隙δ1沿着右侧板41b的倾斜而倾斜，所以当从出口百叶窗27漏出的吸附剂A的粉尘以及未被填充移动层B捕集的废气中的粉尘的一部分，沉降到底部时，沉降的粉尘沿着间隙δ1的倾斜移动，回收到向卸出装置30侧移动的吸附剂A中。
此时，即使产生朝向出口侧的气流，由于间隙δ1以沿着节流部41的侧壁41b倾斜了的状态形成，所以也防止了吸附剂A由于朝向出口部侧的气流而喷出。
工业可利用性
根据本发明的废气的脱硫、脱硝装置，能够在防止喷出的同时进行吸附剂的粉尘的回收，因此在废气处理的领域中能够有效利用。