湿式しっしき洗浄せんじょう塔とう

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とう（しっしきせんじょうとう）は火ひ炉ろからの煙けむり道どうガスなどから汚染おせん物質ぶっしつを除去じょきょする装置そうちである。湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうでは、汚染おせんされたガスを洗浄液せんじょうえきの噴霧ふんむ、洗浄液せんじょうえきに吹ふき込こんだりして接触せっしょくすることより汚染おせん物質ぶっしつを除去じょきょする。

設計せっけい

ベンチュリー塔とう。ベンチュリー塔とうではサイクロン分離ぶんり器きと呼よばれるミストエリミネーターを用もちいることが多おおい。

これは、ミストエリミネーターを上部じょうぶに設置せっちした充じゅうてん塔とう。様々さまざまな塔とうがある。

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうすなわち大気たいき汚染おせん防止ぼうし装置そうちの設計せっけいは、産業さんぎょう用ようプロセスの条件じょうけんや性質せいしつ、汚染おせん物質ぶっしつを含有がんゆうする空気くうきにより異ことなる。入口いりくちガス性状せいじょうやばいじん粒子りゅうしの特性とくせい（ばいじん粒子りゅうしが存在そんざいする場合ばあい）が最もっとも重要じゅうようである。洗浄せんじょう塔とうは、ばいじん粒子りゅうしやガス状じょうの汚染おせん物質ぶっしつを集あつめるよう設計せっけいする。いろいろな湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうがあり自由じゆうに配置はいちができる。洗浄液せんじょうえきと汚染おせんされたガスの接せっ液えきが良よくなるよう設計せっけいされている。

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは、ばいじん粒子りゅうしを液えき滴しずくに捕と集しゅうすることにより除去じょきょする。液えき滴しずくはその後ご集あつめられ、ガス状じょうの汚染おせん物質ぶっしつを溶解ようかい、吸収きゅうしゅうする。洗浄せんじょう塔とう内ないのガス中ちゅうの液えき滴しずくは、ミストエリミネーターや飛沫しぶき分離ぶんり器きと呼よばれる装置そうちにより出口いでぐちガスから分離ぶんりされる（これらの言葉ことばは互たがいにもちいることができる）。また、洗浄せんじょう後ごの排はい液えきは、排水はいすい処理しょりしたのち排水はいすいしたりプラントで再さい利用りようされる。

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうの細こまかな粒子りゅうしを集あつめる能力のうりょくは、洗浄せんじょう塔とうへの電力でんりょく投入とうにゅう量りょうに直接ちょくせつ比例ひれいすることが多おおい。スプレー塔とうのような低ていエネルギー装置そうちは、5マイクロメートルより大おおきな粒子りゅうしを集あつめるために用もちいられる。1マイクロメートル以下いかの粒子りゅうしの除去じょきょには、高たかい効率こうりつを得えるために、通常つうじょうベンチュリー塔とうのようなエネルギー消費しょうひ量りょうの多おおい装置そうちや、凝縮ぎょうしゅく洗浄せんじょう塔とうのように粒子りゅうしを大おおきくする装置そうちが必要ひつようとなる。加くわえて正ただしい設計せっけい、飛ひまつ分離ぶんり器きやミストエリミネーターが、高たかい除去じょきょ効率こうりつを得えるために重要じゅうようである。ミストエリミネーターで捕と集しゅうできない液えき滴しずくの量りょうがふえると、汚染おせん物質ぶっしつの排出はいしゅつレベルを高たかめることになる。

ガス状じょうの汚染おせん物質ぶっしつを除去じょきょする湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは吸収きゅうしゅう塔とうと呼よばれる。高たかい液えきガス比ひ、すなわちガスと液えきの接触せっしょくが十分じゅうぶんに行おこなわれることは、吸収きゅうしゅう塔とうで高たかい除去じょきょ効率こうりつを得える上うえで重要じゅうようである。さまざまな形状けいじょうの湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうがガス状じょうの汚染おせん物質ぶっしつを除去じょきょするために用もちいられる。充填じゅうてん塔とうや棚たな段だん塔とうが最もっとも一般いっぱん的てきである。

粒子りゅうしとガスを含ふくむガスの場合ばあい、湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは両りょう汚染おせん物質ぶっしつを除去じょきょすることのできる唯一ゆいいつの空気くうき汚染おせん防止ぼうし装置そうちである。湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうはばいじん粒子りゅうしとガス両方りょうほうに対たいして高こう除去じょきょ効率こうりつを達成たっせいことができ、場合ばあいによっては両りょう汚染おせん物質ぶっしつを高こう効率こうりつで除去じょきょする。しかし多おおくの場合ばあい、ばいじん粒子りゅうし除去じょきょに適てきした運転うんてん条件じょうけんは、汚染おせんガスの除去じょきょには適てきしていない。

一般いっぱんに、高たかいガス / ばいじん粒子りゅうしの同時どうじ除去じょきょ効率こうりつを達成たっせいするためには、容易よういに吸収きゅうしゅう・除じょ塵ちりできる物質ぶっしつである必要ひつようがある（すなわち、ガスが吸収きゅうしゅう液えきに溶解ようかいしやすく粒子りゅうしがおおきく容易よういに回収かいしゅうできる、もしくは石灰せっかいや水酸化すいさんかナトリウムのような洗浄液せんじょうえきを用もちいるなど）

利点りてんと欠点けってん

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とう(湿式しっしき集しゅうじん器ぎとも呼よばれる)のばいじん粒子りゅうし除去じょきょ性能せいのうを、バグフィルターや電気でんき集しゅうじん器ぎ (EP)に対たいして比較ひかく評価ひょうかする。これらの装置そうちに対たいする湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうの利点りてんは次つぎのとおり

• 湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは、高たかい温度おんどや湿しめ分ぶん環境かんきょう下かで使用しようできる。
• 湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうで煙けむり道どうガスが冷却れいきゃくされ、その結果けっか装置そうち全体ぜんたいが小ちいさくなる。
• 湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは、ガスとばいじん粒子りゅうしを除去じょきょ可能かのうである。
• 湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは、腐食ふしょく性せいのガスを中和ちゅうわする能力のうりょくを持もつ。

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは腐食ふしょくが欠点けってんであり、同伴どうはん飛ひまつの分離ぶんりやミストの除去じょきょが、高こう効率こうりつの性能せいのうを得えたり、使用しよう液えきの排水はいすい処理しょり、再さい利用りように必要ひつようである。

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは酸さんプラント、肥料ひりょうプラント、製鉄せいてつ、アスファルトプラントや大おおきな発電はつでん所しょのようなさまざまな工業こうぎょうで用もちいられている。

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうの利点りてんと欠点けってん　他たの装置そうちとの比較ひかく

利点りてん

欠点けってん

小しょう設置せっち面積めんせき。洗浄せんじょう塔とうは温度おんどを下さげたり飽和ほうわとすることによりガスの容量ようりょうを減へらす。そのため、装置そうちの大おおきさは、下流かりゅうのファンや煙けむり道どうを含ふくめて、他たの装置そうちと比くらべて小ちいさくなる。小しょう設置せっち面積めんせきのため建設けんせつ費ひを下さげたり、洗浄せんじょう塔とうのより自由じゆうな設置せっちが可能かのうとなる。 2次じばいじん粒子りゅうし源げんとならない。一度いちどばいじん粒子りゅうしが集あつめられると、ホッパーや輸送ゆそうの間あいだに漏もれない。 高温こうおん高だか湿度しつどのガスを取とり扱あつかうことができる。温度おんど制限せいげんはなく、凝縮ぎょうしゅくの問題もんだいも起おこらない。バグフィルターや電気でんき集しゅうじん器ぎでは問題もんだいとなる。 火災かさいや爆発ばくはつの危険きけんが少すくない。乾燥かんそうしたばいじん粒子りゅうしは可燃かねん性せいの場合ばあいがある。水みずをもちいると爆ばく発はつの可能かのう性せいがなくなる。 ガスとばいじん粒子りゅうし両方りょうほうを吸収きゅうしゅう・集あつまりじんすることができる。

腐食ふしょく。水みずや溶解ようかいした汚染おせん物質ぶっしつは、腐食ふしょく性せいの高たかい酸さん溶液ようえきを形成けいせいする可能かのう性せいがある。適切てきせつな材質ざいしつ選定せんていが極きわめて重要じゅうようである。また、湿しめ-乾いぬい界面かいめんは腐食ふしょくをおこす可能かのう性せいが高たかい。 高たかい消費しょうひ電力でんりょく。高たかい集しゅうじん効率こうりつを得えるために、高たかい圧力あつりょく損失そんしつをかける必要ひつようがある。結果けっかとして高たかい運転うんてんコストとなる。 水みずの排出はいしゅつ。排水はいすい規制きせいに合致がっちするよう、沈殿ちんでん池ちや スラッジろ過か器き、排水はいすい処理しょりが必要ひつようである。 生成せいせい物ぶつの回収かいしゅうが困難こんなん。洗浄せんじょう塔とうスラッジの脱水だっすいや乾燥かんそうによるばいじん粒子りゅうしの回収かいしゅう、再さい利用りようは費用ひようがかさみ難むずかしい。

構成こうせい

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうのシステムは通常つうじょう下記かきのような構成こうせいである。

• 煙けむり道どうとファン系統けいとう
• 増ふえ湿しめ塔とう(必要ひつような場合ばあい)
• 洗浄せんじょう塔とう
• 同伴どうはん飛ひまつ分離ぶんり器きやミストエリミネーター
• 吸収きゅうしゅう液えき供給きょうきゅう系統けいとう(と循環じゅんかん系統けいとう)
• 排水はいすい処理しょりと再さい利用りよう系統けいとう
• 煙突えんとつ

典型てんけい的てきな湿式しっしき洗浄せんじょうプロセスは次つぎのとおりである。

• 火ひ炉ろからの熱あつい煙けむり道どうガスは、増ふえ湿しめ塔とう(洗浄せんじょう塔とうでの詰つまりを防止ぼうしする必要ひつようがある場合ばあい)に入はいる。ここでガスは冷却れいきゃく、増ぞう湿しめされる。増ぞう湿しめ塔とうにおいて煙けむり道どうガスに存在そんざいするばいじん粒子りゅうしが部分ぶぶん的てきに除去じょきょされる。
• ガスはベンチュリー塔とうに導入どうにゅうされる。ここでおよそ半分はんぶんのガスが除去じょきょされる。ベンチュリー塔とうは95%以上いじょうのばいじん粒子りゅうしの除去じょきょ効率こうりつをもつ。
• ガスは充填じゅうてん塔とうを流ながれる。ここで残のこりのガス(やばいじん粒子りゅうし)が吸収きゅうしゅうされる。
• 同伴どうはん飛ひまつ分離ぶんり器きやミストエリミネーターにより煙けむり道どうガスに同伴どうはんする液えき滴しずくを除去じょきょする。
• 循環じゅんかんポンプは使用しよう済ずみの洗浄液せんじょうえきの一部いちぶをベンチュリー塔とうへ戻もどす。循環じゅんかん使用しようし、残のこりは排水はいすい処理しょりへ送おくられる。
• 処理しょりした洗浄液せんじょうえきを増ふえ湿しめ塔とうや充填じゅうてん塔とうで再さい利用りようする。
• ファンや煙けむり道どうをとおり煙けむり道どうガスが煙突えんとつから排出はいしゅつされる。

分類ぶんるい

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうは運転うんてんの方法ほうほうが多様たようなことから、をきれいに分類ぶんるいするのは難むずかしい。集あつまりじんを目的もくてきとした洗浄せんじょう塔とうは、通常つうじょうガス系統けいとうの圧力あつりょく損失そんしつで分類ぶんるいされる。ガス側がわ圧力あつりょく損失そんしつとはガスが洗浄せんじょう塔とうをとおる際さいに起おこる圧力あつりょくの差違さい、すなわち圧力あつりょく損失そんしつを示しめす（吸収きゅうしゅう液えきを塔とう内ないへスプレーする圧力あつりょくではない）。

洗浄せんじょう塔とうは圧力あつりょく損失そんしつで次つぎのとおり分類ぶんるい分わけされる:

• 低てい程度ていどのエネルギーを消費しょうひする洗浄せんじょう塔とうの圧力あつりょく損失そんしつは12.7 cm (5 in)水柱みずばしら以下いかである。
• 中ちゅう程度ていどのエネルギーを消費しょうひする洗浄せんじょう塔とうの圧力あつりょく損失そんしつは12.7 から 38.1 cm (5 から15 in)水柱みずばしらである。
• 高こう程度ていどのエネルギーを消費しょうひする洗浄せんじょう塔とうの圧力あつりょく損失そんしつは38.1 cm (15 in)水柱みずばしら以上いじょうである。

しかし、多おおくの洗浄せんじょう塔とうは広ひろい圧力あつりょく損失そんしつ範囲はんいで運転うんてんされる。これはおのおのの使用しよう目的もくてきによるため、この種たねの分類ぶんるい分わけは難むずかしい。

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうを分類ぶんるいわけする方法ほうほうは他たに、主おもにばいじん粒子りゅうしを集あつめるのかガス状じょうの汚染おせん物質ぶっしつなのか、洗浄せんじょう塔とうの利用りよう方法ほうほうによるものがある。しかし、この分類ぶんるい分わけは洗浄せんじょう塔とうが両りょう汚染おせん物質ぶっしつを除去じょきょするために用もちいられることが多おおいため、必かならずしも明確めいかくでない。

湿式しっしき洗浄せんじょう塔とうはまた、ガス相しょうで気き液えき接触せっしょくする（液えき分散ぶんさん型がた）のか、液えき相しょうなのか（ガス分散ぶんさん型がた）により分類ぶんるいすることができる。洗浄せんじょう塔とうは汚染おせん物質ぶっしつを含ふくむガスが液えきと接触せっしょくするよう送風そうふうや送おく液えきに電力でんりょくやエネルギーを用もちいるように設計せっけいされている。これらの種別しゅべつを下記かきに示しめす。

接触せっしょくエネルギー源げんで分類ぶんるいした湿式しっしき集しゅうじん器ぎ

湿式しっしき集しゅうじん器ぎ	気き液えき接触せっしょくに用もちいられるエネルギー源げん
液えき分散ぶんさん型がた ガス分散ぶんさん型がた 液えき膜まく 組くみ合あわせ 液えき相しょうやガス相しょう 機械きかい的てき支援しえん型がた	ガス流ながれ 液えき流ながれ 液えきとガス流ながれ エネルギー源げん: 液えきとガスの流ながれ 機械きかい駆動くどう回転かいてん翼つばさ

材料ざいりょうと設計せっけい

腐食ふしょくは化学かがく工業こうぎょうで用もちいられる洗浄せんじょうシステムにおいて最もっとも大おおきな問題もんだいである。繊維せんい強化きょうかプラスチックや2重じゅうコーティングがよく使用しようする材料ざいりょうとして選定せんていされている。

参考さんこう文献ぶんけん

• Bethea, R. M. 1978. Air Pollution Control Technology. New York: Van Nostrand Reinhold.
• Perry, J. H. (Ed.). 1973. Chemical Engineers’ Handbook. 5th ed. New York: McGraw-Hill.
• Richards, J. R. 1995. Control of Particulate Emissions (APTI Course 413). U.S. Environmental Protection Agency.
• Richards, J. R. 1995. Control of Gaseous Emissions. (APTI Course 415). U.S. Environmental Protection Agency.
• Semrau, K. T. 1977. Practical process design of particulate scrubbers. Chemical Engineering. 84:87-91.

関連かんれん項目こうもく

• 洗浄せんじょう塔とう
  • バッフルスプレー洗浄せんじょう塔とう
  • ベンチュリースクラバー
  • 液えきガス比ひ
  • 機械きかい式しき洗浄せんじょう塔とう
  • スプレー塔とう
  • スプレーノズル
  • ストリッピング塔とう
  • ベンチュリースクラバー
• 排煙はいえん脱硫だつりゅう装置そうち
• 煙けむり道どうガス凝縮ぎょうしゅく

外部がいぶリンク

• The Encyclopedia Of Filters - Dust Collection An overview of the science of dust collection systems, including Wet Scrubbers.