特許 6559873 気液混合装置、および気液混合装置を備える排ガス脱硫装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6559873

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】気液混合装置、および気液混合装置を備える排ガス脱硫装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/50 20060101AFI20190805BHJP

   B01F 5/04 20060101ALI20190805BHJP

   B01F 3/04 20060101ALI20190805BHJP

   B01D 53/78 20060101ALI20190805BHJP

   B05B 7/04 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/50 290

   B01F5/04ZAB

   B01F3/04 F

   B01D53/50 230

   B01D53/78

   B05B7/04

   B01D53/50 240

   B01D53/50 270

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-231387(P2018-231387)

(22)【出願日】2018年12月11日

【審査請求日】2019年6月11日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 良三

(72)【発明者】

【氏名】杉田 覚

(72)【発明者】

【氏名】善積 直之

(72)【発明者】

【氏名】宮地 剛之

【審査官】 山崎 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２１０３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第００／０９２４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特許第５０４６７５５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１２−００５９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０００４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１４８７２９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／３４−５３／９６

Ｂ０１Ｆ １／００− ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼装置から排出される排ガスに洗浄液を気液接触させるように構成される吸収塔における前記洗浄液を貯留するための液だまり部に、酸素を含む気体および前記洗浄液を噴射するように構成される気液混合装置であって、
第１流路を内部に画定するとともに、前記洗浄液を前記第１流路に導入するための洗浄液導入口、前記洗浄液導入口から導入されて前記第１流路を流れる前記洗浄液の流れ方向に対して直交する方向に沿って前記気体を前記第１流路に導入するための気体導入口、および、前記洗浄液導入口から導入された前記洗浄液と前記気体導入口から導入された前記気体との混合流体を吐出する吐出口、が形成された第１筒状部と、
前記洗浄液導入口から導入された前記洗浄液と前記気体導入口から導入された前記気体とが合流する合流部よりも前記洗浄液の流れ方向における上流側に設けられる絞り部と、
を備え、
前記吐出口の内径をＤ１、前記気体導入口の内径をＤ２とした際に、
０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす
気液混合装置。

【請求項2】

前記気液混合装置は、
前記気体導入口に連通する第２流路を内部に画定するとともに、前記気体導入口における前記気体の導入方向に沿って延在し、前記気体を前記第２流路に導入するための第２気体導入口が形成された第２筒状部と、
前記洗浄液を前記洗浄液導入口から前記第１流路に送るための洗浄液導入ライン、および前記第１筒状部を第１締結装置により固定するために、前記第１筒状部の前記合流部よりも前記洗浄液の流れ方向における上流側の外周から突出して設けられる洗浄液導入側締結部と、
前記気体を前記第２気体導入口から前記第２流路に送るための気体導入ライン、および前記第２筒状部を第２締結装置により固定するために、前記第２筒状部の外周から突出して設けられる気体導入側締結部と、をさらに備え、
前記絞り部から前記気体導入口の中心軸までの長さをＬとした際に、
０．８＜Ｌ／Ｄ１＜１．３の条件を満たす
請求項１に記載の気液混合装置。

【請求項3】

０．９＜Ｌ／Ｄ１の条件をさらに満たす
請求項２に記載の気液混合装置。

【請求項4】

前記吐出口の内径Ｄ１は、１５０ｍｍ以上２７０ｍｍ以下である
請求項１乃至３の何れか１項に記載の気液混合装置。

【請求項5】

前記第１筒状部は、前記吐出口の中心軸に沿って延在し、
前記気液混合装置は、前記吸収塔の前記液だまり部の少なくとも一部を画定する側壁に固定するための吐出口側締結部であって、前記第１筒状部の前記合流部よりも前記洗浄液の流れ方向における下流側の外周から前記吐出口の前記中心軸に直交する方向に沿って突出して設けられる吐出口側締結部をさらに備える
請求項１乃至４の何れか１項に記載の気液混合装置。

【請求項6】

燃焼装置から排出される排ガスを脱硫するための排ガス脱硫装置であって、
内部に導入される前記排ガスに洗浄液を気液接触させるように構成される吸収塔であって、前記洗浄液を貯留するための液だまり部を内部に画定する吸収塔と、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の気液混合装置と、を備える
排ガス脱硫装置。

【請求項7】

前記第１筒状部は、前記吐出口の中心軸に沿って延在し、
前記気液混合装置は、前記第１筒状部の前記合流部よりも前記洗浄液の流れ方向における下流側の外周から前記吐出口の前記中心軸に直交する方向に沿って突出して設けられる吐出口側締結部をさらに備え、
前記吸収塔は、
前記液だまり部の少なくとも一部を画定する側壁であって、前記第１筒状部の前記吐出口を含む先端が挿通される挿通孔が形成された側壁と、
前記吐出口の前記中心軸の水平面からの傾斜角度をθとした際に、水平面から前記傾斜角度θだけ傾斜した方向に沿って、前記側壁の前記挿通孔の周縁部から前記側壁の外側に突出して設けられる筒状突出部と、
前記筒状突出部の先端から前記筒状突出部の延在する方向に直交する方向に沿って突出して設けられる噴射ノズル用締結部であって、前記吐出口側締結部が第３締結装置により固定されるように構成される噴射ノズル用締結部と、をさらに含む
請求項６に記載の排ガス脱硫装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、燃焼装置から排出される排ガスに洗浄液を接触させる吸収塔における液だまり部に、混合流体（微細気泡を含む洗浄液）を噴射するための気液混合装置、および該気液混合装置を備える排ガス脱硫装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばボイラなどの燃焼機関から排出される排ガスには、ＳＯｘ（硫黄酸化物）などの大気汚染物質が含まれている。排ガスに含まれるＳＯｘを低減するための方法には、アルカリ水溶液や吸収剤スラリーなどの吸収液でＳＯ_２などを吸収除去する湿式の脱硫方法などがある。

【0003】

上記湿式の脱硫方法を用いる排ガス脱硫装置には、吸収塔内を流れる排ガスに洗浄液を噴霧することで、排ガスと洗浄液とを接触させる気液接触部と、気液接触部の下方に位置し、噴霧後の洗浄液を貯留するための液だまり部と、を内部に画定する吸収塔を備えるものがある（例えば特許文献１参照）。排ガスと洗浄液とが接触することで、排ガスに含まれるＳＯ_２が洗浄液に吸収される。ＳＯ_２を吸収した洗浄液は液だまり部に貯留される。

【0004】

液だまり部に貯留された洗浄液には、排ガスから吸収したＳＯ_２により生じる亜硫酸塩などの反応生成物が含まれるので、該反応生成物を除去するために、液だまり部に貯留される洗浄液に空気などの酸素を含む気体を行き渡らせて、反応生成物を酸化させることが行われることがある。

【0005】

特許文献１には、上記酸素を含む気体と洗浄液との混合流体を吐出口から液だまり部に噴射するように構成される噴射ノズル、を含む気液混合装置が開示されている。上記噴射ノズルは、洗浄液の流路の途中に絞り部が設けられており、該絞り部により上記流路を流れる洗浄液を縮流することで負圧領域を発生させる。上記負圧領域に生じる吸引力により、上記流路の絞り部よりも下流側に分岐配管を介して供給される気体が吸引される。また、噴射ノズルは、上記洗浄液の流路を流れる洗浄液によって吸引された気体をせん断、微細化して混合流体（微細気泡を含む洗浄液）を生成するとともに、該混合流体を吐出口から噴射するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５０４６７５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

吐出口から吐出される混合流体に含まれる気体（気泡）の割合が過小であると、洗浄液の酸化に用いる酸素の量が不足するため、液だまり部での混合流体による洗浄液の酸化が不十分となる虞がある。また、吐出口から吐出される混合流体に含まれる気体の割合が過大であると、洗浄液による気体のせん断が不十分となり、気体（気泡）の微細化効果が減衰する虞がある。気体（気泡）の微細化効果が減衰して気泡のサイズが大きくなると、気体と洗浄液との接触面積が減少する。また、気泡のサイズが大きくなると、その分だけ気泡の浮力が大きくなるので、気泡が液だまり部に貯留される洗浄液中に滞在できる期間、すなわち、気泡が洗浄液を酸化できる期間が短くなる。このため、液だまり部での混合流体による洗浄液の酸化が不十分となる虞がある。

【0008】

上述した事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、液だまり部での混合流体による洗浄液の酸化が不十分となることを防止することができる気液混合装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明の少なくとも一実施形態にかかる気液混合装置は、
燃焼装置から排出される排ガスに洗浄液を気液接触させるように構成される吸収塔における上記洗浄液を貯留するための液だまり部に、酸素を含む気体および上記洗浄液を噴射するように構成される気液混合装置であって、
第１流路を内部に画定するとともに、上記洗浄液を上記第１流路に導入するための洗浄液導入口、上記洗浄液導入口から導入されて上記第１流路を流れる上記洗浄液の流れ方向に対して直交する方向に沿って上記気体を上記第１流路に導入するための気体導入口、および、上記洗浄液導入口から導入された上記洗浄液と上記気体導入口から導入された上記気体との混合流体を吐出する吐出口、が形成された第１筒状部と、
上記洗浄液導入口から導入された上記洗浄液と上記気体導入口から導入された上記気体とが合流する合流部よりも上記洗浄液の流れ方向における上流側に設けられる絞り部と、
を備え、
上記吐出口の内径をＤ１、上記気体導入口の内径をＤ２とした際に、
０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす。

【0010】

上記（１）の構成によれば、第１筒状部における吐出口の内径をＤ１、気体導入口の内径をＤ２とした際に、０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす。第１に、０．５＜Ｄ２／Ｄ１の条件を満たす第１筒状部は、気体導入口の内径Ｄ２が吐出口の内径Ｄ１と比べて所定以上の大きさであるため、気体導入口を介して第１流路に気体を送るための気体導入ラインでの圧力損失を低減することができ、気体導入口から第１流路に導入されて吐出口から吐出される混合流体における酸素を含む気体の割合が過小になることを防止することができる。第２に、Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす第１筒状部は、気体導入口の内径Ｄ２が吐出口の内径Ｄ１と比べて所定以下の大きさであるため、気体導入口から第１流路に導入されて吐出口から吐出される混合流体における酸素を含む気体の割合が過大になることを防止することができる。よって、上記の構成によれば、０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たすので、気体導入口から第１流路に導入されて吐出口から吐出される混合流体における酸素を含む気体の割合が過大や過小となることを防止することができ、ひいては液だまり部における混合流体による酸化が不十分となることを防止することができる。

【0011】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の気液混合装置は、上記気体導入口に連通する第２流路を内部に画定するとともに、上記気体導入口における上記気体の導入方向に沿って延在し、上記気体を上記第２流路に導入するための第２気体導入口が形成された第２筒状部と、上記洗浄液を上記洗浄液導入口から上記第１流路に送るための洗浄液導入ラインと、上記第１筒状部と、を第１締結装置により固定するために上記第１筒状部の上記合流部よりも上記洗浄液の流れ方向における上流側の外周から突出して設けられる洗浄液導入側締結部と、上記気体を上記第２気体導入口から上記第２流路に送るための気体導入ラインと、上記第２筒状部と、を第２締結装置により固定するために上記第２筒状部の外周から突出して設けられる気体導入側締結部と、をさらに備え、上記絞り部から上記気体導入口の中心軸までの長さをＬとした際に、０．８＜Ｌ／Ｄ１＜１．３の条件を満たす。

【0012】

上記（２）の構成によれば、絞り部から気体導入口の中心軸までの長さをＬとした際に、０．８＜Ｌ／Ｄ１＜１．３の条件を満たす。第１に、吐出口の内径Ｄ１に対する絞り部から気体導入口の中心軸までの長さＬの比が０．８＜Ｌ／Ｄ１の条件を満たすので、上述した洗浄液導入側締結部と上述した気体導入側締結部とが干渉することを防止することができる。

【0013】

第２に、吐出口の内径Ｄ１に対する絞り部から気体導入口の中心軸までの長さＬの比がＬ／Ｄ１＜１．３の条件を満たす。ここで、絞り部から気体導入口の中心軸までの長さＬが大きいと、その分だけ絞り部により生じた縮流が回復するため、気体（気泡）の微細化効果が減衰する傾向にある。上記の構成によれば、Ｌ／Ｄ１＜１．３の条件を満たすため、気体（気泡）の微細化効果の減衰が少なく、上記微細化効果を発揮させることができる。

【0014】

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の気液混合装置は、０．９＜Ｌ／Ｄ１の条件をさらに満たす。
上記（３）の構成によれば、吐出口の内径Ｄ１に対する絞り部から気体導入口の中心軸までの長さＬの比が０．９＜Ｌ／Ｄ１の条件を満たすので、上述した洗浄液導入側締結部と上述した気体導入側締結部とが干渉することをより確実に防止することができるとともに、洗浄液導入側締結部と気体導入側締結部との間の間隔を大きくできるので、洗浄液導入側締結部や気体導入側締結部に配管などの他の部品を締結する締結作業を容易に行うことができる。

【0015】

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の何れかに記載の気液混合装置において、上記吐出口の内径Ｄ１は、１５０ｍｍ以上２７０ｍｍ以下である。

【0016】

上記（４）の構成によれば、吐出口の内径Ｄ１は、１５０ｍｍ以上２７０ｍｍ以下であり、且つ、上述した０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす。この場合には、液だまり部における混合流体による酸化が不十分となることをより確実に防止することができる。

【0017】

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（４）の何れかに記載の気液混合装置において、上記第１筒状部は、上記吐出口の中心軸に沿って延在し、上記気液混合装置は、上記吸収塔の上記液だまり部の少なくとも一部を画定する側壁に固定するための吐出口側締結部であって、上記第１筒状部の上記合流部よりも上記洗浄液の流れ方向における下流側の外周から上記吐出口の上記中心軸に直交する方向に沿って突出して設けられる吐出口側締結部をさらに備える。

【0018】

上記（５）の構成によれば、気液混合装置は、第１筒状部の合流部よりも洗浄液の流れ方向における下流側の外周から吐出口の中心軸に直交する方向に沿って突出して設けられる吐出口側締結部を備える。気液混合装置は、吐出口側締結部を上記側壁に固定することで、側壁に対する第１筒状部の位置を固定することができる。

【0019】

（６）本発明の少なくとも一実施形態にかかる排ガス脱硫装置は、
燃焼装置から排出される排ガスを脱硫するための排ガス脱硫装置であって、
内部に導入される上記排ガスに洗浄液を気液接触させるように構成される吸収塔であって、上記洗浄液を貯留するための液だまり部を内部に画定する吸収塔と、
上記（１）〜（４）の何れかに記載の気液混合装置と、を備える。

【0020】

上記（６）の構成によれば、吸収塔は、内部に導入される排ガスの洗浄液を気液接触させるように構成され、且つ、洗浄液を貯留するための液だまり部を内部に画定している。気液混合装置は、第１筒状部の吐出口から吸収塔の液だまり部に吐出される混合流体により、吸収塔の液だまり部に貯留される洗浄液に対して十分な酸化反応を生じさせることができる。

【0021】

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）に記載の排ガス脱硫装置において、上記第１筒状部は、上記吐出口の中心軸に沿って延在し、上記気液混合装置は、上記第１筒状部の上記合流部よりも上記洗浄液の流れ方向における下流側の外周から上記吐出口の上記中心軸に直交する方向に沿って突出して設けられる吐出口側締結部をさらに備え、上記吸収塔は、上記液だまり部の少なくとも一部を画定する側壁であって、上記第１筒状部の上記吐出口を含む先端が挿通される挿通孔が形成された側壁と、上記吐出口の上記中心軸の水平面からの傾斜角度をθとした際に、水平面から上記傾斜角度θだけ傾斜した方向に沿って、上記側壁の上記挿通孔の周縁部から上記側壁の外側に突出して設けられる筒状突出部と、上記筒状突出部の先端から上記筒状突出部の延在する方向に直交する方向に沿って突出して設けられる噴射ノズル用締結部であって、上記吐出口側締結部が第３締結装置により固定されるように構成される噴射ノズル用締結部と、をさらに含む。

【0022】

上記（７）の構成によれば、吸収塔の側壁に形成された挿通孔に第１筒状部の吐出口を含む先端を挿通した状態で、気液混合装置の吐出口側締結部が吸収塔の噴射ノズル用締結部に第３締結装置により固定される。ここで、第１筒状部は、吐出口の中心軸に沿って延在している。吸収塔の筒状突出部は、吐出口の中心軸の水平面からの傾斜角度θと同じ角度だけ水平面から傾斜した方向に沿って延在している。つまり、吸収塔の筒状突出部は、第１筒状部が設置された際の吐出口の中心軸と同じ方向に沿って延在している。第１筒状部は、第１筒状部の延在する方向に直交する方向に沿って延在する吐出口側締結部と、筒状突出部の延在する方向に直交する方向に沿って延在する噴射ノズル用締結部と、を第３締結装置により固定することで、吐出口の中心軸の水平面からの傾斜角度θをそのまま設置角度とすることができる。よって、上記の構成によれば、第１筒状部の設置角度の調整作業をなくし、第１筒状部の取付け作業を容易にすることができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明の少なくとも一実施形態によれば、液だまり部での混合流体による洗浄液の酸化が不十分となることを防止することができる気液混合装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一実施形態にかかる排ガス脱硫装置の概略構成を示す断面図である。

【図2】一実施形態における噴射ノズルの機能を説明するための噴射ノズルの概略断面図である。

【図3】一実施形態における噴射ノズルの概略構成を示す断面図である。

【図4】一実施形態にかかる気液混合装置が奏する作用を説明するためのグラフであって、吐出口の内径に対する気体導入口の内径の比と、液だまり部での混合流体による酸化反応の効率と、の関係を示すグラフである。

【図5】一実施形態にかかる気液混合装置が奏する作用を説明するためのグラフであって、吐出口の内径に対する絞り部から気体導入口の中心軸までの長さの比と、気体導入口から導入される気体の微細化効果と、の関係を示すグラフである。

【図6】吸収塔における噴射ノズルが固定される部分近傍を概略的に示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

【0026】

図１は、一実施形態にかかる排ガス脱硫装置の概略構成を示す断面図である。排ガス脱硫装置は、燃焼装置から排出される排ガスを脱硫するための装置である。上記燃焼装置は、例えば、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン又は蒸気タービンエンジンなどのエンジンやボイラなどである。
排ガス脱硫装置１は、図１に示されるように、内部に導入される排ガスに洗浄液を気液接触させるように構成される吸収塔２と、気液混合装置４と、を備える。

【0027】

吸収塔２は、内部に導入される排ガスに洗浄液を気液接触させるように構成される。図示される実施形態では、吸収塔２は、図１に示されるように、内部に導入される排ガスに洗浄液を噴霧することで、排ガスと洗浄液とを気液接触させるように構成される気液接触部２１Ａ、および気液接触部よりも下方に位置し、気液接触部２１Ａで排ガス中のＳＯｘを吸収した洗浄液が貯留される液だまり部２１Ｂ、を内部に画定するように構成される。ここで、洗浄液としては、アルカリ剤を含む液体や海水などが挙げられる。また、アルカリ剤としては、ＣａＣＯ_３、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）_２、ＮａＨＣＯ_３、Ｎａ_２ＣＯ_３などが挙げられ、高濃度に減容化されたアルカリを用いることもできる。

【0028】

より詳細には、吸収塔２は、図１に示されるように、上述した気液接触部２１Ａおよび上述した液だまり部２１Ｂを含む内部空間２１を内部に画定する吸収塔本体部２２と、吸収塔本体部２２に排ガスを導入するための排ガス導入部２３と、吸収塔本体部２２から排ガスを排出するための排ガス排出部２４と、を備える。図１に示されるように、吸収塔本体部２２と排ガス導入部２３とが隣接する方向を第１方向、第１方向における排ガス導入部２３側を一方側、第１方向における排ガス排出部２４側を他方側、と定義する。

【0029】

図１に示されるように、吸収塔本体部２２の上記第１方向における一方側の側壁である第１側壁２５には、内部空間２１（下方側内部空間２１Ｃ）と連通する排ガス導入口２５１が形成されている。吸収塔本体部２２の上記第１方向における他方側の側壁である第２側壁２６には、排ガス導入口２５１よりも高い位置に、内部空間２１（上方側内部空間２１Ｄ）と連通する排ガス排出口２６１が形成されている。第１側壁２５および第２側壁２６の夫々は、上面視において第１方向に直交する第２方向に沿って延在するとともに、液だまり部２１Ｂを含む内部空間２１の少なくとも一部を画定している。

【0030】

燃焼装置（不図示）から排ガス導入部２３に導入された排ガスは、排ガス導入部２３を通過した後、排ガス導入口２５１を介して内部空間２１（下方側内部空間２１Ｃ）に導入される。内部空間２１に導入された排ガスは、下方側内部空間２１Ｃを一方側に位置する第１側壁２５から他方側に位置する第２側壁２６に向かって流れた後、内部空間２１を上昇しながら流れていく。上方側内部空間２１Ｄまで上昇した排ガスは、第１側壁２５から第２側壁２６に向かって流れた後、排ガス排出口２６１を介して排ガス排出部２４に排出される。

【0031】

図１に示されるように、吸収塔本体部２２の下方側内部空間２１Ｃよりも上方、且つ、上方側内部空間２１Ｄよりも下方に位置する気液接触部２１Ａには、内部空間２１に上述した洗浄液を散布するための散布装置２８が配置されている。散布装置２８は、気液接触部２１Ａを通過する排ガスに対して洗浄液を散布し、排ガスと洗浄液とを気液接触させることで、排ガス中に含まれるＳＯｘ（ＳＯ_２を含む）を吸収除去するように構成される。

【0032】

散布装置２８は、図１に示されるように、吸収塔本体部２２の内部空間２１において上記第１方向に沿って延在する散水管２８１と、散水管２８１に設けられた複数の散水ノズル２８２と、を含む。散水ノズル２８２は、排ガスの流れ方向における下流側に向かって、すなわち、鉛直方向における上方に向かって、洗浄液を散布するように構成される。図示される実施形態では、散水ノズル２８２は、洗浄液を液柱状に噴射するようになっている。つまり、図示される吸収塔２は、液柱式の吸収塔である。

【0033】

なお、吸収塔２は、内部に導入される排ガスに洗浄液を気液接触させるように構成されていればよく、上述した液柱式に限定されない。例えば、吸収塔２は、内部空間２１に気液接触を促進させるための充填材が充填される充填層を備えるグリッド式の吸収塔や、洗浄液を放射状に噴霧する散水ノズル２８２を備えるスプレー式の吸収塔などであってもよい。また、散水管２８１は、上面視において上記第１方向に直交する方向に沿って延在してもよい。また、散水ノズル２８２は、鉛直方向における下方に向かって、洗浄液を散布するように構成されていてもよい。

【0034】

気液接触部２１Ａを通過した排ガスには、水分が多く含まれる。気液接触部２１Ａよりも排ガスの流れ方向における下流側には、ミストエリミネータ２７が配置されている。ミストエリミネータ２７は、ミストエリミネータ２７を通過する排ガスから水分を除去するように構成される。ミストエリミネータ２７を通過した排ガスは、吸収塔２の外部に排出される。

【0035】

図示される実施形態では、ミストエリミネータ２７は、排ガス排出部２４に配置され、排ガス排出部２４に排ガスの流れ方向における上流側と下流側とを隔てるように、鉛直方向に沿って延在している。なお、ミストエリミネータ２７は、上方側内部空間２１Ｄに配置されて、水平方向に沿って延在してもよい。また、ミストエリミネータ２７は、多段構成であってもよい。

【0036】

液だまり部２１Ｂは、内部空間２１に導かれた排ガスに対して散布された散布済みの洗浄液が貯留されるように構成される。図示される実施形態では、液だまり部２１Ｂは、下方側内部空間２１Ｃの下方、且つ排ガス導入口２５１よりも低い位置に、液面が位置するように設けられる。液だまり部２１Ｂに貯留される洗浄液には、排ガスから吸収したＳＯｘにより生じた反応生成物が含まれる。ここで、反応生成物としては、ＳＯ_２が洗浄液に吸収されることで生成される亜硫酸塩などが挙げられる。

【0037】

図１に示されるように、第２側壁２６には、鉛直方向における液だまり部２１Ｂの底面２１１近傍の位置に、液だまり部２１Ｂに貯留される洗浄液を外部に抜き出すための洗浄液抜出口２６２が開口している。洗浄液抜出口２６２は、液だまり部２１Ｂに連通している。

【0038】

図示される実施形態では、排ガス脱硫装置１は、図１に示されるように、液だまり部２１Ｂに貯留された洗浄液を散布装置２８に送るように構成される洗浄液循環ライン７と、吸収塔２の外部から液だまり部２１Ｂに洗浄液を供給するように構成される洗浄液供給ライン８と、をさらに備える。

【0039】

洗浄液循環ライン７は、上述した洗浄液抜出口２６２および上述した散水管２８１を接続する少なくとも一つの配管７１と、洗浄液循環ライン７の途中に設けられる、洗浄液抜出口２６２から散水管２８１に洗浄液を送るための洗浄液循環ポンプ７２と、を含む。つまり、散布装置２８から散布されて液だまり部２１Ｂに貯留された洗浄液の少なくとも一部は、洗浄液循環ポンプ７２により圧送されて、洗浄液循環ライン７を通り、散布装置２８に送られる。

【0040】

洗浄液供給ライン８は、吸収塔２の外部に設けられる洗浄液貯留タンク８１と、洗浄液貯留タンク８１と液だまり部２１Ｂとを接続する少なくとも一つの配管８２と、を含む。洗浄液は、洗浄液貯留タンク８１から液だまり部２１Ｂに、洗浄液供給ライン８を通って送られる。

【0041】

気液混合装置４は、図１に示されるように、例えば空気などの酸素を含む気体と洗浄液との混合流体ＭＦを吸収塔２の液だまり部２１Ｂに噴射するように構成される噴射ノズル５と、噴射ノズル５に洗浄液を送るように構成される洗浄液導入ライン４１と、噴射ノズル５に酸素を含む気体を送るように構成される気体導入ライン４２と、を含む。気液混合装置４は、噴射ノズル５から液だまり部２１Ｂに混合流体ＭＦを噴射し、液だまり部２１Ｂに貯留される洗浄液に混合流体ＭＦを行き渡らせることで、混合流体ＭＦにより上記反応生成物を酸化させて、酸化生成物を生成する。酸化生成物としては、石膏などが挙げられる。

【0042】

図示される実施形態では、排ガス脱硫装置１は、図１に示されるように、液だまり部２１Ｂに貯留される酸化生成物（石膏）を含む洗浄液を排出するように構成される洗浄液排出ライン９をさらに備える。図１に示される実施形態では、洗浄液排出ライン９は、液だまり部２１Ｂに接続される洗浄液循環ライン７を介して洗浄液を排出するように構成される。より詳細には、洗浄液排出ライン９は、洗浄液循環ライン７の分岐部７３から分岐し、吸収塔２の外部に設けられる装置９１に接続されており、洗浄液循環ライン７の分岐部７３から装置９１に酸化生成物を含む洗浄液を送るようになっている。装置９１としては、酸化生成物を含む洗浄液から水分を脱水する脱水機（分離機）や洗浄液を一時的に貯留するための貯留タンクなどが挙げられる。

【0043】

図１に示される実施形態では、洗浄液導入ライン４１は、分岐部７３よりも洗浄液の流れ方向における下流側に位置する分岐部４４で、洗浄液循環ライン７から分岐している。上述した洗浄液循環ポンプ７２は、洗浄液の一部を洗浄液抜出口２６２から分岐部４４を介して噴射ノズル５に送るようになっている。

【0044】

図示される実施形態では、気体導入ライン４２は、噴射ノズル５に一端が接続され、他端が液だまり部２１Ｂの液面よりも上方の位置で大気開放している。

【0045】

図２は、一実施形態における噴射ノズルの機能を説明するための噴射ノズルの概略断面図である。図３は、一実施形態における噴射ノズルの概略構成を示す断面図である。噴射ノズル５は、図２、３に示されるように、第１筒状部５２と、絞り部５３と、第２筒状部５４と、を含む。

【0046】

第１筒状部５２は、図２、３に示されるように、第１流路５５を内部に画定する筒状に形成されている。第１筒状部５２には、洗浄液を第１流路５５に導入するための洗浄液導入口５６、洗浄液導入口５６から導入されて第１流路５５を流れる洗浄液の流れ方向に対して直交する方向に沿って上記気体を第１流路５５に導入するための気体導入口５７および上述した吐出口５１が形成されている。吐出口５１は、洗浄液導入口５６から導入された洗浄液と、気体導入口５７から導入された気体と、の混合流体ＭＦを吐出するために設けられている。

【0047】

図２、３に示される実施形態では、第１筒状部５２は、吐出口５１の中心軸ＣＡの延在する方向に沿って長さ方向を有している。第１筒状部５２の長さ方向における一端に上述した洗浄液導入口５６が開口し、第１筒状部５２の長さ方向における他端に気体導入口５７が開口している。第１筒状部５２の外周には、上述した気体導入口５７が開口している。洗浄液導入ライン４１から洗浄液導入口５６を介して第１流路５５内に送られた洗浄液は、第１流路５５を中心軸ＣＡの延在する方向に沿った方向に、洗浄液導入口５６から吐出口５１に向かって流れる。

【0048】

第２筒状部５４は、図２、３に示されるように、気体導入口５７に連通する第２流路５８を内部に画定するとともに、気体導入口５７における気体の導入方向（洗浄液の流れ方向に対して直交する方向）に沿って延在し、気体を第２流路５８に導入するための第２気体導入口５９が形成されている。

【0049】

図２、３に示される実施形態では、第２筒状部５４は、気体導入口５７の中心軸ＣＡ２の延在する方向、すなわち、吐出口５１の中心軸ＣＡの延在する方向に直交する方向に沿って長さ方向を有している。第２筒状部５４の長さ方向における一端は、第１筒状部５２の外周に一体的に接続されている。つまり、第１筒状部５２と第２筒状部５４は、一体的に形成されている。第２筒状部５４の長さ方向における他端に上述した第２気体導入口５９が開口している。気体導入ライン４２から第２気体導入口５９を介して第２流路５８内に送られた気体は、第２流路５８を通った後、気体導入口５７を介して第１流路５５内に送られる。第１流路５５内に送られた気体は、合流部６０において洗浄液と合流する。

【0050】

絞り部５３は、図２、３に示されるように、合流部６０よりも洗浄液の流れ方向における上流側に設けられている。絞り部５３は、内部を洗浄液が流れるとともに、洗浄液の流れ方向における上流側および下流側に比べて、断面積が急激に縮小する縮流形成口６１が開口している。絞り部５３は、縮流形成口６１により洗浄液を縮流することで、絞り部５３よりも洗浄液の流れ方向における下流側に負圧領域６２（図２参照）を発生させるように構成される。噴射ノズル５は、負圧領域６２に生じる吸引力により、気体導入口５７から気体を吸引する。なお、上記吸引力のみでは第１流路５５に送られる気体の量が不足する場合には、第１流路５５に気体を送るための不図示のポンプを気体導入ライン４２に設け、該ポンプにより第１流路５５に送られる気体の量を増量してもよい。

【0051】

図２、３に示される実施形態では、絞り部５３は、第１筒状部５２とは別体に構成されている。他の実施形態では、絞り部５３は、第１筒状部５２と一体的に形成されていてもよい。例えば、絞り部５３は、第１筒状部５２の第１流路５５を区画する内周面から突出して設けられていてもよい。

【0052】

噴射ノズル５は、第１流路５５を流れる洗浄液によって、第１流路５５に送られた気体をせん断、微細化して混合流体ＭＦ（微細気泡を内部に含む洗浄液）を生成する。また、噴射ノズル５は、噴射ノズル５内で生成された混合流体ＭＦを吐出口５１から噴射するようになっている。

【0053】

図４は、一実施形態にかかる気液混合装置が奏する作用を説明するためのグラフであって、吐出口の内径に対する気体導入口の内径の比と、液だまり部での混合流体による酸化反応の効率と、の関係を示すグラフである。

【0054】

図４に示されるように、吐出口５１の内径Ｄ１（図３参照）に対する気体導入口５７の内径Ｄ２（図３参照）の比（Ｄ２／Ｄ１）が０．５以下であると、気体導入口５７の内径Ｄ２が小さいため、気体導入ライン４２における酸素を含む気体Ｇの圧力損失ΔＰが大きくなる。気体導入ライン４２における気体Ｇの圧力損失ΔＰが大きいと、気体導入口５７から第１流路５５に導入される酸素を含む気体Ｇの流量が少なくなり、結果として吐出口５１から吐出される混合流体ＭＦにおける気体Ｇの割合ＯＡが過小になる。吐出口５１から吐出される混合流体ＭＦにおける気体Ｇの割合ＯＡが過小になると、洗浄液の酸化反応に用いる酸素が不足するため、液だまり部２１Ｂにおける混合流体ＭＦによる酸化反応の効率ＥＯが低下する虞がある。

【0055】

また、図４に示されるように、吐出口５１の内径Ｄ１に対する気体導入口５７の内径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）が０．８以上であると、気体導入口５７の内径Ｄ２が大きいため、気体導入口５７から第１流路５５に導入される気体Ｇの流量が多くなり、結果として吐出口５１から吐出される混合流体ＭＦにおける気体Ｇの割合ＯＡが大きくなる。吐出口５１から吐出される混合流体ＭＦにおける気体Ｇの割合ＯＡが過大になると、気体Ｇ（気泡）の微細化効果が減衰する虞がある。気体Ｇ（気泡）の微細化効果が減衰すると、気泡のサイズが大きくなる分だけ気泡の浮力が大きくなるので、気泡が液だまり部２１Ｂに貯留される洗浄液中に滞在できる期間、すなわち、気泡が洗浄液を酸化できる期間が短くなる。よって、混合流体ＭＦにおける気体Ｇの割合ＯＡが過大になると、液だまり部２１Ｂにおける混合流体ＭＦによる酸化反応の効率ＥＯが低下する虞がある。

【0056】

上述したように、幾つかの実施形態では、上述した噴射ノズル５（気液混合装置４）は、上述した第１流路５５を内部に画定するとともに、上述した第１筒状部５２と、上述した絞り部５３と、を備える。そして、上述した吐出口５１の内径をＤ１、上述した気体導入口５７の内径をＤ２とした際に、０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす。

【0057】

上記の構成によれば、第１筒状部５２における吐出口５１の内径をＤ１、気体導入口５７の内径をＤ２とした際に、０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす。第１に、０．５＜Ｄ２／Ｄ１の条件を満たす第１筒状部５２は、気体導入口５７の内径Ｄ２が吐出口５１の内径Ｄ１と比べて所定以上の大きさであるため、気体導入口５７を介して第１流路５５に気体Ｇを送るための気体導入ライン４２での圧力損失ΔＰを低減することができ、気体導入口５７から第１流路５５に導入されて吐出口５１から吐出される混合流体ＭＦにおける気体Ｇの割合ＯＡが過小になることを防止することができる。

【0058】

第２に、Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす第１筒状部５２は、気体導入口５７の内径Ｄ２が吐出口５１の内径Ｄ１と比べて所定以下の大きさであるため、気体導入口５７から第１流路５５に導入されて吐出口５１から吐出される混合流体ＭＦにおける気体Ｇの割合が過大になることを防止することができる。よって、上記の構成によれば、０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たすので、気体導入口５７から第１流路５５に導入されて吐出口５１から吐出される混合流体ＭＦにおける気体Ｇの割合が過大や過小となることを防止することができ、ひいては液だまり部２１Ｂにおける混合流体ＭＦによる酸化が不十分となることを防止することができる。

【0059】

図５は、一実施形態にかかる気液混合装置が奏する作用を説明するためのグラフであって、吐出口の内径に対する絞り部から気体導入口の中心軸までの長さの比と、気体導入口から導入される気体の微細化効果と、の関係を示すグラフである。

【0060】

図５に示されるように、吐出口５１の内径Ｄ１に対する絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さの比（Ｌ／Ｄ１）が大きいと、その分だけ絞り部５３により生じた縮流が回復するため、気体Ｇ（気泡）の微細化効果が減衰する傾向にある。特に、Ｌ／Ｄ１が１．３以上であると、気体Ｇ（気泡）の微細化効果の減衰が顕著であるため、液だまり部２１Ｂにおける気体Ｇを含む混合流体ＭＦによる酸化が不十分となる虞がある。また、吐出口５１の内径Ｄ１に対する絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さの比（Ｌ／Ｄ１）が小さいと、その分だけ微細化効果を高めることができる。

【0061】

図６は、吸収塔における噴射ノズルが固定される部分近傍を概略的に示す部分断面図である。以下、図６に基づいて、噴射ノズル５の取付方法を説明する。

【0062】

まず、第１側壁２５を貫通するように形成された挿通孔２５２に、噴射ノズル５の吐出口５１が形成された第１筒状部５２の先端を挿通する。

【0063】

噴射ノズル５は、図６に示されるように、吐出口側締結部６３を含む。第１筒状部５２は、吐出口５１の中心軸ＣＡに沿って延在しており、延在方向における一端に吐出口５１が形成されている。吐出口側締結部６３は、第１筒状部５２の外周から吐出口５１の中心軸ＣＡに直交する方向に沿って突出して設けられている。吐出口側締結部６３は、第１筒状部５２の、第２筒状部５４との接続部や合流部６０よりも洗浄液の流れ方向における下流側の外周に設けられている。

【0064】

吸収塔２は、図６に示されるように、筒状突出部２９と、噴射ノズル用締結部３０と、をさらに含む。筒状突出部２９は、図６に示されるように、吐出口５１の中心軸ＣＡの水平面からの傾斜角度をθとした際に、水平面から傾斜角度θだけ傾斜した方向に沿って、第１側壁２５の挿通孔２５２の周縁部から外側に突出して設けられている。噴射ノズル用締結部３０は、筒状突出部２９の先端から筒状突出部２９の延在する方向に直交する方向に沿って突出して設けられている。

【0065】

次に、第１側壁２５に噴射ノズル５を固定する。噴射ノズル５の吐出口側締結部６３は、吸収塔２の噴射ノズル用締結部３０に締結装置６６（６６Ａ）により固定される。図示される実施形態では、締結装置６６Ａ（第３締結装置）は、ボルト６７（６７Ａ）と、ナット６８（６８Ａ）と、を含む。

【0066】

ボルト６７（６７Ａ）は、少なくとも外周面の一部にねじ部が形成された軸部６７１と、軸部６７１の基端部において軸部６７１よりも大径に形成された頭部６７２と、を備える。吐出口側締結部６３と噴射ノズル用締結部３０には、筒状突出部２９の延在する方向に沿ってボルト６７Ａの軸部６７１が挿通可能な貫通孔６３１、３０１が形成されている。ボルト６７Ａは、筒状突出部２９の延在する方向における一方側から、吐出口側締結部６３および噴射ノズル用締結部３０に形成された貫通孔６３１、３０１に軸部６７１が挿通され、筒状突出部２９の延在する方向における他方側に挿通した軸部６７１の先端が、ナット６８Ａに螺合することで、第１側壁２５に噴射ノズル５を固定する。

【0067】

第１側壁２５に噴射ノズル５を固定した後に、噴射ノズル５に気体導入ライン４２を接続する。図示される実施形態では、噴射ノズル５は、図６に示されるように、第２筒状部５４の、第２気体導入口５９が形成された端部の外周から突出して設けられる気体導入側締結部６４をさらに含む。気体導入ライン４２は、第２筒状部５４の延在する方向に沿って延在する気体導入管４７を含む。気体導入管４７は、第２気体導入口５９に連通する開口が形成された端部の外周から突出して設けられる気体下流側締結部４８を備える。気体導入管４７の気体下流側締結部４８は、噴射ノズル５の気体導入側締結部６４に締結装置６６（６６Ｂ）により固定される。

【0068】

図示される実施形態では、締結装置６６Ｂ（第２締結装置）は、ボルト６７Ａと同様の構成を備えるボルト６７Ｂと、ナット６８Ａと同様の構成を備えるナット６８Ｂと、を含む。ボルト６７Ｂは、気体導入側締結部６４および気体下流側締結部４８に形成された貫通孔６４１、４８１に挿通された軸部６７１の先端にナット６８Ｂが螺合することで、噴射ノズル５の第２筒状部５４に気体導入管４７を固定する。

【0069】

第１側壁２５に噴射ノズル５を固定した後に、噴射ノズル５に洗浄液導入ライン４１を接続する。洗浄液導入ライン４１と噴射ノズル５との接続は、気体導入ライン４２と噴射ノズル５との接続と同時に行ってもよいし、気体導入ライン４２と噴射ノズル５との接続よりも前や後に行ってもよい。

【0070】

噴射ノズル５は、図６に示されるように、第１筒状部５２の、洗浄液導入口５６が形成された端部の外周から突出して設けられる洗浄液導入側締結部６５をさらに含む。洗浄液導入ライン４１は、第１筒状部５２の延在する方向に沿って延在する洗浄液導入管４５を含む。洗浄液導入管４５は、図６に示されるように、洗浄液導入口５６との間に絞り部５３を挟んで連通する開口４５１が形成された端部の外周から突出して設けられる洗浄液下流側締結部４６を備える。図６に示されるように、洗浄液導入管４５の洗浄液下流側締結部４６は、噴射ノズル５の洗浄液導入側締結部６５に締結装置６６Ｃ（第１締結装置）により固定される。

【0071】

図示される実施形態では、締結装置６６Ｃは、ボルト６７Ａと同様の構成を備えるボルト６７Ｃと、ナット６８Ａと同様の構成を備えるナット６８Ｃと、を含む。ボルト６７Ｃは、洗浄液導入側締結部６５および洗浄液下流側締結部４６に形成された貫通孔６５１、４６１に挿通された軸部６７１の先端にナット６８Ｃが螺合することで、第１筒状部５２と洗浄液導入管４５との間に絞り部５３を挟んだ状態で、噴射ノズル５の第１筒状部５２に洗浄液導入管４５を固定する。

【0072】

上述したように、吐出口５１の内径Ｄ１に対する絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さの比（Ｌ／Ｄ１）が小さいと、その分だけ微細化効果を高めることができる。しかし、絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さＬが短いと、上述した洗浄液導入側締結部６５と上述した気体導入側締結部６４とが干渉する虞がある。図示される実施形態では、洗浄液導入側締結部６５は、中心軸ＣＡに直交する方向に沿って延在し、気体導入側締結部６４は、中心軸ＣＡ２（中心軸ＣＡに直交）に直交する方向に沿って延在している。つまり、洗浄液導入側締結部６５は、気体導入側締結部６４の延在する方向に直交する方向に沿って延在するため、洗浄液導入側締結部６５と気体導入側締結部６４の干渉が生じ易い。

【0073】

幾つかの実施形態では、上述した噴射ノズル５（気液混合装置４）は、上述した第２筒状部５４と、上述した洗浄液導入側締結部６５と、上述した気体導入側締結部６４と、をさらに備える。上述した噴射ノズル５（気液混合装置４）は、吐出口５１の内径をＤ１、絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さをＬとした際に、０．８＜Ｌ／Ｄ１＜１．３の条件を満たす。

【0074】

上記の構成によれば、吐出口５１の内径をＤ１、絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さをＬとした際に、０．８＜Ｌ／Ｄ１＜１．３の条件を満たす。第１に、吐出口５１の内径Ｄ１に対する絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さＬの比が０．８＜Ｌ／Ｄ１の条件を満たすので、上述した洗浄液導入側締結部６５と上述した気体導入側締結部６４とが干渉することを防止することができる。

【0075】

第２に、吐出口５１の内径Ｄ１に対する絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さＬの比がＬ／Ｄ１＜１．３の条件を満たす。ここで、絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さＬが大きいと、その分だけ絞り部５３により生じた縮流が回復するため、気体Ｇ（気泡）の微細化効果が減衰する傾向にある。上記の構成によれば、Ｌ／Ｄ１＜１．３の条件を満たすため、気体Ｇ（気泡）の微細化効果の減衰が少なく、上記微細化効果を発揮させることができる。

【0076】

なお、上述した噴射ノズル５（気液混合装置４）が０．８＜Ｌ／Ｄ１＜１．３の条件を満たす本発明は、上述した噴射ノズル５（気液混合装置４）が０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす発明と同時に実施可能であり、また、上記発明とは別に独立して実施可能である。

【0077】

幾つかの実施形態では、上述した噴射ノズル５（気液混合装置４）は、０．９＜Ｌ／Ｄ１の条件をさらに満たす。この場合には、吐出口５１の内径Ｄ１に対する絞り部５３から気体導入口５７の中心軸ＣＡ２までの長さＬの比が０．９＜Ｌ／Ｄ１の条件を満たすので、上述した洗浄液導入側締結部６５と上述した気体導入側締結部６４とが干渉することをより確実に防止することができる。また、洗浄液導入側締結部６５と気体導入側締結部６４との間の間隔を大きくできるので、洗浄液導入側締結部６５や気体導入側締結部６４に配管などの他の部品を締結する締結作業を容易に行うことができる。

【0078】

幾つかの実施形態では、上述した吐出口５１の内径Ｄ１は、１５０ｍｍ以上２７０ｍｍ以下である。また、上述した０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす。この場合には、本発明者らは、混合流体ＭＦによる酸化反応の効率ＥＯが良好であることを確認した。上記の構成によれば、液だまり部２１Ｂにおける混合流体ＭＦによる酸化が不十分となることをより確実に防止することができる。

【0079】

幾つかの実施形態では、上述した噴射ノズル５（気液混合装置４）は、吸収塔２の液だまり部２１Ｂの少なくとも一部を画定する側壁（第１側壁２５など）に固定するための上述した吐出口側締結部６３を備える。吐出口側締結部６３は、吐出口５１の中心軸ＣＡに沿って延在する第１筒状部５２の、第２筒状部５４との接続部や合流部６０よりも洗浄液の流れ方向における下流側の外周に設けられている。吐出口側締結部６３は、第１筒状部５２の上記外周から吐出口５１の中心軸ＣＡに直交する方向に沿って突出して設けられている。この場合には、噴射ノズル５（気液混合装置４）は、第１筒状部５２の合流部６０よりも洗浄液の流れ方向における下流側の外周から吐出口５１の中心軸ＣＡに直交する方向に沿って突出して設けられる吐出口側締結部６３を備える。噴射ノズル５（気液混合装置４）は、吐出口側締結部６３を上記側壁に固定することで、側壁に対する第１筒状部５２の位置を固定することができる。

【0080】

幾つかの実施形態にかかる排ガス脱硫装置１は、上述した吸収塔２と、上述した気液混合装置４と、を備える。上記の構成によれば、吸収塔２は、内部に導入される排ガスに洗浄液を気液接触させるように構成され、且つ、洗浄液を貯留するための液だまり部２１Ｂを内部に画定している。気液混合装置４は、第１筒状部５２の吐出口５１から吸収塔２の液だまり部２１Ｂに吐出される混合流体ＭＦにより、吸収塔２の液だまり部２１Ｂに貯留される洗浄液に対して十分な酸化反応を生じさせることができる。

【0081】

幾つかの実施形態では、上述した噴射ノズル５（気液混合装置４）は、上述した第１筒状部５２と、上述した吐出口側締結部６３と、を含む。そして、上述した吸収塔２は、上述した筒状突出部２９と、上述した噴射ノズル用締結部３０と、を含む。

【0082】

上記の構成によれば、吸収塔２の側壁（第１側壁２５など）に形成された挿通孔２５２に第１筒状部５２の吐出口５１を含む先端を挿通した状態で、噴射ノズル５（気液混合装置４）の吐出口側締結部６３が吸収塔２の噴射ノズル用締結部３０に締結装置６６Ａ（第３締結装置）により固定される。ここで、第１筒状部５２は、吐出口５１の中心軸ＣＡに沿って延在している。吸収塔２の筒状突出部２９は、吐出口５１の中心軸ＣＡの水平面からの傾斜角度θと同じ角度だけ水平面から傾斜した方向に沿って延在している。つまり、吸収塔２の筒状突出部２９は、第１筒状部５２が設置された際の吐出口５１の中心軸ＣＡと同じ方向に沿って延在する。第１筒状部５２は、第１筒状部５２の延在する方向に直交する方向に沿って延在する吐出口側締結部６３と、筒状突出部２９の延在する方向に直交する方向に沿って延在する噴射ノズル用締結部３０と、を締結装置６６Ａにより固定することで、吐出口５１の中心軸ＣＡの水平面からの傾斜角度θをそのまま設置角度とすることができる。よって、上記の構成によれば、第１筒状部５２の設置角度の調整作業をなくし、第１筒状部５２の取付け作業を容易にすることができる。

【0083】

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0084】

例えば、上述した幾つかの実施形態では、排ガス排出部２４は、第１方向において、吸収塔本体部２２を挟んで排ガス導入部２３とは反対側に設けられていたが、排ガス導入部２３と同じ側に設けられていてもよい。また、排ガス排出部２４は、上面視において第１方向に直交する第２方向において、吸収塔本体部２２に隣接するように設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0085】

１ 排ガス脱硫装置
２ 吸収塔
２１ 内部空間
２１１ 底面
２１Ａ 気液接触部
２１Ｂ 液だまり部
２１Ｃ 下方側内部空間
２１Ｄ 上方側内部空間
２２ 吸収塔本体部
２３ 排ガス導入部
２４ 排ガス排出部
２５ 第１側壁
２５１ 排ガス導入口
２５２ 挿通孔
２６ 第２側壁
２６１ 排ガス排出口
２６２ 洗浄液抜出口
２７ ミストエリミネータ
２８ 散布装置
２８１ 散水管
２８２ 散水ノズル
２９ 筒状突出部
３０ 噴射ノズル用締結部
３０１ 貫通孔
４ 気液混合装置
４１ 洗浄液導入ライン
４２ 気体導入ライン
４４ 分岐部
４５ 洗浄液導入管
４５１ 開口
４６ 洗浄液下流側締結部
４６１ 貫通孔
４７ 気体導入管
４８ 気体下流側締結部
４８１ 貫通孔
５ 噴射ノズル
５１ 吐出口
５２ 第１筒状部
５３ 絞り部
５４ 第２筒状部
５５ 第１流路
５６ 洗浄液導入口
５７ 気体導入口
５８ 第２流路
５９ 第２気体導入口
６０ 合流部
６１ 縮流形成口
６２ 負圧領域
６３ 吐出口側締結部
６３１ 貫通孔
６４ 気体導入側締結部
６４１ 貫通孔
６５ 洗浄液導入側締結部
６５１ 貫通孔
６６，６６Ａ〜６６Ｃ 締結装置
６７１ 軸部
６７２ 頭部
６７、６７Ａ〜６７Ｃ ボルト
６８、６８Ａ〜６８Ｃ ナット
７ 洗浄液循環ライン
７１ 配管
７２ 洗浄液循環ポンプ
７３ 分岐部
８ 洗浄液供給ライン
８１ 洗浄液貯留タンク
８２ 配管
９ 洗浄液排出ライン
９１ 装置
ＣＡ 吐出口の中心軸
ＣＡ２ 気体導入口の中心軸
Ｄ１ 吐出口の内径
Ｄ２ 気体導入口の内径
ＥＯ 酸化反応の効率
Ｇ 気体
Ｌ 絞り部から気体導入口の中心軸までの長さ
ＭＦ 混合流体
ＯＡ 混合流体における気体の割合

【要約】

【課題】液だまり部での混合流体による洗浄液の酸化が不十分となることを防止することができる気液混合装置を提供する。
【解決手段】排ガスに洗浄液を気液接触させる吸収塔における洗浄液を貯留するための液だまり部に、酸素を含む気体および洗浄液を噴射するように構成される気液混合装置であって、第１流路を内部に画定し、洗浄液を第１流路に導入するための洗浄液導入口、洗浄液導入口から導入されて第１流路を流れる洗浄液の流れ方向に対して直交する方向に沿って気体を第１流路に導入するための気体導入口、および洗浄液と気体との混合流体を吐出する吐出口、が形成された第１筒状部と、洗浄液導入口から導入された洗浄液と気体導入口から導入された気体とが合流する合流部よりも洗浄液の流れ方向における上流側に設けられる絞り部と、を備え、吐出口の内径をＤ１、気体導入口の内径をＤ２とした際に、０．５＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８の条件を満たす。
【選択図】 図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】