(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流から汚染物質を除去するための洗浄装置であって、
ａ）天井と、底部と、ガス入口と、ガス出口と、上端部の洗浄液入口と、底部の洗浄液出口とを有するタンクと、
ｂ）前記洗浄液出口の上方かつ前記ガス出口の下方で、前記タンクの４つの壁の間に水平に広がるサブマージ・ヘッドであって、複数の狭いスロットがその全体に渡って設けられた板と、前記タンクの壁から奥まった位置にあって前記板の下方に延びる４つのつながった中実の垂直壁であって、これにより開口端をもつ箱形を前記板の下で形成している垂直壁と、前記タンクの壁と該サブマージ・ヘッドの垂直壁との間で前記板の各辺に沿った洗浄液用開口の列とを有するサブマージ・ヘッドと、
ｃ）前記タンクの４つの壁の間に水平に広がる第１のバッフルであって、前記サブマージ・ヘッドの上方かつ前記ガス出口の下方に配置されている第１のバッフルと、
ｄ）前記タンクの上端部から洗浄液を噴霧するための１つまたは複数の噴霧手段と、を備える、洗浄装置。
【請求項２】
ａ）前記第１のバッフルの上方かつ前記ガス出口の下方で、前記タンクの４つの壁の間に水平に広がる第１のフラッド・ヘッドであって、複数の狭いスロットがその全体に渡って設けられた板を有する第１のフラッド・ヘッドと、
ｂ）前記タンクの４つの壁の間に水平に広がる第２のバッフルであって、前記第１のフラッド・ヘッドの上方かつ前記ガス出口の下方に配置されている第２のバッフルと、をさらに備える、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
ａ）前記第２のバッフルの上方かつ前記ガス出口の下方で、前記タンクの４つの壁の間に水平に広がる第２のフラッド・ヘッドと、
ｂ）前記タンクの４つの壁の間に水平に広がる第３のバッフルであって、前記第２のフラッド・ヘッドの上方かつ前記ガス出口の下方に配置されている第３のバッフルと、をさらに備える、請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記ガス入口は前記タンクの上端部に配置されており、ガスはガス取込ダクトにより前記サブマージ・ヘッドの下方の位置まで導かれる、請求項１または２または３に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記ガス入口は前記タンクの側部に配置されており、ガスはガス取込ダクトにより前記サブマージ・ヘッドの下方の位置まで導かれる、請求項１または２または３に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記ガス入口は、前記タンクの前記サブマージ・ヘッドの下方に配置されている、請求項１または２または３に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記タンクの１つまたは複数の壁に点検口をさらに備える、請求項１または２または３に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記タンクにつながる中空の垂直柱を形成する４つの垂直壁を有するミスト除去器であって、該ミスト除去器の前記４つの壁の間に広がる吸収性メッシュを有するミスト除去器をさらに備える、請求項１または２または３に記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記フラッド・ヘッドは、このフラッド・ヘッドの前記板を貫通して配置されるオーバフロー管をさらに有している、請求項２または３に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
前記噴霧手段は、前記タンクの前記天井付近に位置する１つまたは複数の噴霧ノズルを有している、請求項１または２または３に記載の洗浄装置。
【請求項１１】
前記サブマージ・ヘッドの前記スロットは、垂直方向から、２０度から４０度の角度に切り込まれている、請求項１または２または３に記載の洗浄装置。
【請求項１２】
前記フラッド・ヘッドの前記スロットは、垂直方向から、２０度から４０度の角度に切り込まれている、請求項２または３に記載の洗浄装置。
【請求項１３】
前記サブマージ・ヘッドの前記スロットの大きさは、前記サブマージ・ヘッドの上方の洗浄液のレベルが選択された高さを超えない限り、前記サブマージ・ヘッドの下にガスがあるときに該スロットを通した洗浄液の通り抜けが阻止されるように選択される、請求項１または２または３に記載の洗浄装置。
【請求項１４】
前記フラッド・ヘッドの前記スロットの大きさは、前記フラッド・ヘッドの上方の洗浄液のレベルが選択された高さを超えない限り、前記フラッド・ヘッドの下にガスがあるときに該スロットを通した洗浄液の通り抜けが阻止されるように選択される、請求項２または３に記載の洗浄装置。
【請求項１５】
ガス流から汚染物質を除去するための、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の装置を用いた方法。
【請求項１６】
ガス流から汚染物質を除去する方法であって、
ａ）請求項２または３に記載の装置の中に、洗浄液を望ましい液位まで導入することと、
ｂ）汚染された処理ガスを、ガス調整器を使用して冷却することと、
ｃ）請求項２または３に記載の装置の中に、前記サブマージ・ヘッドより下の位置で、前記冷却された汚染ガスを導入することと、
ｄ）汚染物質を前記ガスから洗浄液に移すため、前記ガスが上方に向かって、前記サブマージ・ヘッド、フラッド・ヘッド、および１つまたは複数のバッフルを通り抜けることを可能にすることと、
ｅ）汚染物質をさらに除去すると共に前記ガスの流速を遅くするため、出ていこうとする前記ガスに対して噴霧することと、
ｆ）出ていこうとする前記ガスが、前記洗浄装置から出ていくことを可能にすることと、
ｇ）望ましい洗浄液位を維持するため、洗浄液を前記タンクの底部から排出することと、
ｈ）排出された洗浄液を、前記洗浄装置において再利用するために浄化することと、を含む方法。
【請求項１７】
請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の洗浄装置を１つまたは複数備える、汚染されたガス流を処理するための設備装置。
【請求項１８】
亜酸化窒素、一酸化窒素、二酸化炭素、二酸化硫黄を含む汚染物質のグループから選択される１つまたは複数の汚染物質をガス流から除去するための、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の装置を用いた方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気への排出に関し、特に、ガスから汚染物質を除去する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
国際社会は共通して、環境保護のための早急な対策の必要性を重要視している。大気・水質汚染は、我々の健康、食糧供給に影響を及ぼしており、地球の気候変動をもたらす要因である。燃焼排ガス、製造プロセス、および動物の排泄物から有害な汚染物質を除去するための効果的な装置に対する需要が、これまでになく高まっている。
【０００３】
あらゆるタイプの製造プロセス、工業プロセス、および商業プロセスから発生する粒子状物質、有害ガス、酸性化合物、および悪臭（総称して“汚染物質”）を除去するための装置の設置は、今では工業生産の一部として受け入れられている。より厳しくなる環境法が、自浄装置に対する高まる需要の背後にある主要な推進力となっており、また、製造工場および発電所、車両および重機からの燃焼排ガスおよび排出物を洗浄するためのより効果的なツールの迅速な開発に刺激を与えている。このような装置は、排出物または排ガスから汚染成分を除去することを目的として、それらの汚染成分を分離するため、あるいはそれらの形態を変えるために、様々に異なるプロセスを用いる。それらのプロセスは、排出物流から汚染物質を除去するために、化学スプレー、触媒反応物質、電界、フィルタ、サイクロン、および化学溶液を用いるものとすることができる。
【０００４】
石炭、燃料油、ガソリン、およびディーゼル燃料の形での炭化水素の燃焼は、現代生活に不可欠なことである。石炭は、世界中で、住宅施設や産業施設に供する熱および動力を生成するための燃料炉に用いられている。ディーゼル燃料は、輸送機関や、鉱業、林業、農業および資材運搬で使用される重機、ますます増加する車両、機関車、船舶およびポートサービス船に動力を供給する。このような燃焼プロセスが広く用いられることは、大気汚染の重大な要因となる。
【０００５】
燃焼プロセスの他にも、塗料やステイン、化学薬品、紙やプラスチックといった製品の製造プロセスからの有害な化学物質または悪臭の化学物質の排出は、環境に悪影響を及ぼす。酸性雨という形の化学的降下物が、河川を汚染し、魚類や野生生物の生息環境を破壊する。製造工程や大規模な畜産農場からの悪臭は、人間にとって不快な居住環境を作り出す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ますます制限が厳しくなる大気環境基準を経済的かつ効果的に満たすような装置を産業界に提供するためになされたものである。その設計範囲は、燃焼による発生源と非燃焼の発生源の両方からの様々な汚染ガス流に対処するものとした。設計は、異なる産業分野における要求および物理的配置の制約に対応することができる柔軟性と、様々な生産工程によって生じるガス処理量に対応することができる拡張性を有するものである必要があり、また、世界の産業界に受け入れられる価格を維持しながら、そのエネルギー消費および汚染物質除去において効率的である必要があることが認識されている。これらの基準を満たす装置を産業界に提供することで、地球環境面での効果が得られる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態により、ガス流から汚染物質を除去するための洗浄装置が提供され、これは、天井と、底部と、ガス入口と、ガス出口と、上端部の洗浄液入口と、底部の洗浄液出口とを有するタンクと；洗浄液出口の上方かつガス出口の下方で、タンクの４つの壁の間に水平に広がるサブマージ・ヘッドであって、複数の狭いスロットがその全体に渡って設けられた板と、タンクの壁から奥まった位置にあって上記板の下方に延びる４つのつながった中実の垂直壁であって、これにより開口端をもつ箱形を上記板の下で形成している垂直壁と、タンクの壁と該サブマージ・ヘッドの垂直壁との間で上記板の各辺に沿った洗浄液用開口の列とを有するサブマージ・ヘッドと；タンクの４つの壁の間に水平に広がる第１のバッフルであって、サブマージ・ヘッドの上方かつガス出口の下方に配置されている第１のバッフルと；タンクの上端部から洗浄液を噴霧するための１つまたは複数の噴霧手段と、を備える。
【０００８】
洗浄装置は、さらに、第１のバッフルの上方かつガス出口の下方で、タンクの４つの壁の間に水平に広がる第１のフラッド・ヘッドであって、複数の狭いスロットがその全体に渡って設けられた板を有する第１のフラッド・ヘッドと；タンクの４つの壁の間に水平に広がる第２のバッフルであって、第１のフラッド・ヘッドの上方かつガス出口の下方に配置されている第２のバッフルと、を備えることができる。洗浄装置は、さらに、第２のバッフルの上方かつガス出口の下方で、タンクの４つの壁の間に水平に広がる第２のフラッド・ヘッドと；タンクの４つの壁の間に水平に広がる第３のバッフルであって、第２のフラッド・ヘッドの上方かつガス出口の下方に配置されている第３のバッフルと、を備えることもできる。
【０００９】
ガス入口はタンクの上端部に配置することができ、ガスはガス取込ダクトによりサブマージ・ヘッドの下方の位置まで導かれる。ガス入口はタンクの側部に配置することができ、ガスはガス取込ダクトによりサブマージ・ヘッドの下方の位置まで導かれる。ガス入口は、タンクのサブマージ・ヘッドの下方に配置される。
【００１０】
タンクの１つまたは複数の壁に点検口があってもよく、また、タンクにつながる中空の垂直柱を形成する４つの垂直壁を有するミスト除去器が設けられていてもよく、このミスト除去器は、該ミスト除去器の４つの壁の間に広がる吸収性メッシュを有している。
【００１１】
フラッド・ヘッドは、フラッド・ヘッドの上記板を貫通して配置されるオーバフロー管をさらに有してよい。噴霧手段は、タンクの天井付近に位置する１つまたは複数の噴霧ノズルを有してよい。サブマージ・ヘッドのスロットは、垂直方向から、２０度から４０度の角度に、好ましくは３０度に切り込まれていてよい。フラッド・ヘッドのスロットは、垂直方向から、２０度から４０度の角度に、好ましくは３０度に切り込まれていてよい。
【００１２】
噴霧手段は、タンクの天井付近に位置する１つまたは複数の噴霧ノズルを有してよい。サブマージ・ヘッドのスロットの大きさは、サブマージ・ヘッド上方の洗浄液のレベルが選択された高さを超えない限り、サブマージ・ヘッドの下にガスがあるときに該スロットを通した洗浄液の通り抜けが阻止されるように選択してよい。フラッド・ヘッドのスロットの大きさは、フラッド・ヘッド上方の洗浄液のレベルが選択された高さを超えない限り、フラッド・ヘッドの下にガスがあるときに該スロットを通した洗浄液の通り抜けが阻止されるように選択してよい。
【００１３】
一態様によれば、本発明は、ガス流から汚染物質を除去するための、本明細書に記載の装置の使用を含んでよい。
【００１４】
別の一態様によれば、本発明は、ガス流から汚染物質を除去する方法を含んでよく、この方法は、本明細書に記載の装置の中に、洗浄液を望ましい液位まで導入することと；汚染された処理ガスを、従来技術によるガス調整器を使用して冷却することと；本明細書に記載の装置の中に、サブマージ・ヘッドより下の位置で、冷却された汚染ガスを導入することと；汚染物質をガスから洗浄液に移すため、ガスが上方に向かって、サブマージ・ヘッドおよびフラッド・ヘッドと、１つまたは複数のバッフルとを通り抜けることを可能にすることと；汚染物質をさらに除去すると共にガスの流速を遅くするため、出ていこうとするガスに対して噴霧することと；出ていこうとする上記ガスが洗浄装置から出ていくことを可能にすることと；望ましい洗浄液位を維持するため、洗浄液をタンクの底部から排出することと；排出された洗浄液を、洗浄装置において再利用するために浄化することと、を含んでいる。
【００１５】
さらに別の一態様によれば、本発明は、汚染されたガス流を処理するための設備装置を含んでよく、これは、本明細書に記載の洗浄装置を含むものである。
【００１６】
さらに別の一態様によれば、本発明は、亜酸化窒素、一酸化窒素、二酸化炭素、二酸化硫黄を含む汚染物質のグループから選択される１つまたは複数の汚染物質をガス流から除去するための、本明細書に記載の装置の使用を含んでよい。
【００１７】
以下、単なる例として、次の図面を参照して、好ましい実施形態についての詳細な説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるフラッド・ヘッドの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるフラッド・ヘッドの分解図である。
【図３】本発明の一実施形態によるサブマージ・ヘッドの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるサブマージ・ヘッドの分解図である。
【図５】本発明の一実施形態によるフラッド・ヘッドとサブマージ・ヘッドのアセンブリの斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態によるフラッド・ヘッドとサブマージ・ヘッドのアセンブリの分解図である。
【図７】本発明の一実施形態による洗浄装置の斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態による洗浄装置の切断図である。
【図９】本発明の一実施例による洗浄装置の断面図である。
【図１０】本発明の洗浄装置の一実施形態が組み込まれたガス洗浄設備の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面には、例として本発明の一実施形態を示している。説明および図面は、単なる例示目的のものであって、理解を助けるためのものにすぎず、本発明の範囲を規定する目的のものではないことが明確に理解されるべきである。
【００２０】
本発明の洗浄装置は、効率的で、柔軟性があり、さらに拡張可能であるように設計されている。それは、洗浄されるガスの引渡しのアプローチと独自の洗浄ヘッドにより、他の湿式洗浄装置と区別することができる。洗浄されるガスは、ディーゼルエンジンおよび石炭燃焼炉からの燃焼排ガスや、化学薬品、紙パルプ、および塗料などの製品を製造する工場や、バイオマス温室からの処理ガスを含む幅広い発生源からのものとすることができる。
【００２１】
本発明は、タンクに収容された洗浄液を用いるものであり、従って、湿式洗浄装置に分類することができる。洗浄液の組成は、洗浄されるガスの化学組成とガスから除去される汚染物質または悪臭とに基づいて選択される。タンクの大きさおよび形状は、洗浄されるガス量と当該洗浄装置の設置に使用できる物理的空間の構成とに基づいて洗浄を最適化するように選択してよい。１つまたは複数の洗浄ヘッドをタンク内の洗浄液の中に配置することができる。洗浄されるガスは、最下位の洗浄ヘッドの最下部より下の容量部分に誘導される。
【００２２】
本発明では、洗浄ヘッドおよびそれを取り囲むタンクは、丸形、方形、矩形、またはその他の形状とすることができ、これは、その設置に使用できる空間によって決定される。方形および矩形は、タンクの設置面積に対する洗浄装置のガス量処理能力の比率を最適化するのに好ましい場合がある。
【００２３】
各洗浄ヘッドの水平面積は、タンクの大きさ、および、洗浄を１つのタンクで行うか複数のタンクで行うかに応じて、変えることができる。洗浄ヘッドの拡張性によって、本発明は、規模を拡張して最大規模の工業用途向けとすることが可能である。
【００２４】
洗浄装置に渡されるガスは、通常、燃焼プロセスからのものであり、６００℃近い温度である。このため、洗浄されるガスは、本発明にガスを取り込む前に、最も高い温度で８０℃まで、好ましくは５０℃まで、様々な従来技術設計の熱交換器を用いて冷却する必要がある。ガスは、乾燥したものを取り込んでもよいし、あるいは冷却液と混合させてもよい。
【００２５】
本発明の洗浄装置には、１つまたは複数の水平洗浄ヘッドが組み込まれており、これらは、直線的に拡張可能であって、最も一般的には矩形状である。洗浄されるガスは、洗浄装置の上部から、あるいは１つまたは複数の取入口を介していずれかの側面から、あるいは洗浄装置の底部から導入してもよい。
【００２６】
好ましい実施形態において、本発明の洗浄装置２には、２つの特徴的な洗浄ヘッドを組み込んでよい。それらの洗浄ヘッドのうち１つは、図１および２に示すような、サブマージ・ヘッド４と呼ばれるものである。このヘッドは、略平面状の矩形板６を含み、これは、ガスがヘッドを通り抜ける通路としてこれを貫通するように配された複数の狭いスロット８を備えている。矩形板の各辺１０に沿って、洗浄液が流れるための、より大きい開口１２の列が配置されている。各辺に平行な中実の垂直壁１４が、上記板から下向きに延びており、板の辺に沿った開口の列の内側の、板の縁から奥まった位置にある。各垂直壁の端部は隣接する２つの垂直壁とつながって、これにより、開いた下端とスロット付き板により形成される上端とを備える箱形を形成している。サブマージ・ヘッドは、洗浄アセンブリの中の最下位のヘッドであり、その板は洗浄タンクの壁に達するように広がっている。洗浄ヘッドの水平形状は異なる形状であってもよいが、好ましい実施形態は矩形状である。
【００２７】
洗浄ヘッドのうち他方の形式のものは、図３および４に示すような、フラッド・ヘッド１６と呼ばれるものである。フラッド・ヘッドは、ガスが通り抜ける通路としてのスロット１８を備えているが、板の各辺に沿った、より大きい開口の列は備えていない。板の下方に延びる垂直壁はない。図５および６に示すように、洗浄アセンブリの中でサブマージ・ヘッドの上方に１つまたは複数のフラッド・ヘッドを配置することができる。
【００２８】
図７および８に示すように、本発明の洗浄アセンブリの一実施形態は、タンク２０を備え、その中には、タンクを横切るように水平に広がるサブマージ・ヘッド４が配置されている。タンクは、洗浄液を漏れや構造破損なく保持することができるように構成されている。サブマージ・ヘッドの上方には、洗浄タンクを横切るように水平に広がる第１のバッフル２２が配置されている。第１のバッフルの上方には、洗浄タンクを横切るように水平に広がるフラッド・ヘッド１６が配置されている。フラッド・ヘッドの上方には、洗浄タンクを横切るように水平に広がる第２のバッフル２４が配置されている。第２のバッフルの上方には、洗浄タンクの天井に近接して、１つまたは複数の噴霧ノズル２６が設けられている。洗浄タンクの下端は、好ましくはテーパ状になっており、これにより洗浄液を液出口２８に向けて誘導する。洗浄タンクの上端部付近には液入口３０が設けられている。図７および８に示す実施形態では、ガス入口３２が洗浄タンクの上端部に配置されており、ガス取込ダクト３４がタンク内を通って垂直に延びて、サブマージ・ヘッドに沿って中央位置に延びるガス分配室３６に達している。フラッド・ヘッド１６を貫通するようにオーバフロー管３８が配置されており、これにより、洗浄液をフラッド・ヘッドの上方からタンクの下部に排出することが可能である。
【００２９】
洗浄タンクの片側に沿って点検口４０が設けられており、これにより、ヘッドおよびタンク内部へのアクセスが可能である。洗浄タンクの上方に、洗浄装置から出ていく湿ったガスを受け取るミスト除去器４２を配置してよい。メッシュパッド４４がミスト除去器の容量に渡って広がっており、これにより、出ていくガスから湿気を吸収する。ミスト除去器内には、装置上端部のガス出口４８に近接して、補助噴霧ノズル４６を配置してよい。
【００３０】
図９に示すように、本発明の洗浄ヘッドの水平配置によって、サブマージ・ヘッド４の上方に一定深さ５０の洗浄液５２が形成される。これによって、処理されるガス量にかかわりなく、洗浄ヘッド上方の洗浄液の深さにより一定の背圧が生じる。さらに、この洗浄ヘッド設計の水平配置によって、洗浄ヘッドのスロット領域の１００％が常に利用可能になる。サブマージ・ヘッドに関して、洗浄液は、ヘッド上方に一定深さの洗浄液が形成されるレベルに維持される。洗浄液は、洗浄中であるガスの上向きの圧力のため、ヘッドの狭いスロットによりサブマージ・ヘッドの中央領域を通って排出されることはできないが、余分な洗浄液は、５４で示すようにサブマージ・ヘッドの辺に沿った大きめの開口を通り抜けることが可能であり、これにより、望ましい洗浄液レベルが維持される。フラッド・ヘッド１６の場合、洗浄液がフラッド・ヘッドのスロットを通り抜けることができないため、オーバフロー管５８の上端によって決まるレベル５６まで液が蓄積されることになる。オーバフロー管の上端よりも上の液は、６０で示すように洗浄タンクの下部に排出される。このようにして、フラッド・ヘッドの上方で洗浄液は略一定レベルに維持される。
【００３１】
側部入口による洗浄装置へのガスの取り込みを用いる場合、ガス取込管、金具類、および取り付け領域がないことによって、洗浄ヘッド上方の領域全体に何の制限もなくなり、これにより、露出される洗浄ヘッドのスロット領域が最大化される。洗浄に使用可能なスロット領域が最大化されることによって、洗浄装置の全体寸法が最小限に抑えられる。これにより、本発明の外形寸法が削減され、限られた領域への設置可能性が高まる。
【００３２】
洗浄ヘッドのスロットの配置の向きによって、この洗浄ヘッドのスロットにより形成される気泡のための垂直方向の経路が、遮られることなく提供される。洗浄ヘッドのスロットの幅、スロットが複数であること、その配置の向きによって、小さな気泡をできる限り多く発生させる。ガスと液との相互作用は、２つの媒体の完全な機械的および化学的相互作用を達成するための乱流となる。本発明は、洗浄ヘッドのスロットから生じる気泡により洗浄タンクの領域全体を満たすことを可能にしている。これにより、洗浄されたガスが洗浄液を抜け出て洗浄タンクのフリーボード領域に入る際に、出ていくガスの速度を低減して、略全体に乱流を発生させる。速度をより低くすることによって、ガスと洗浄液との間の接触時間が最長化される。さらに、出ていくガスの速度がより低いことによって、洗浄液表面の乱流の程度がより低くなり、このことは、別のアプローチによって生じる高乱流スパイクに比べて望ましい。
【００３３】
１つまたは複数の排液管６２がタンクの底部に固定されている。１つまたは複数の入口が、タンクの上端部、底部、または側壁に配置されている。洗浄されるガスは、入口からタンクに取り込むことが可能である。各入口には、ガスを洗浄ヘッドに導くためのダクトが配置されている。
【００３４】
タンクは、その上端部に、タンクを出ていく前のガス流を集めるための１つまたは複数の出口を含んでいる。ヘッド間の最小間隔は１２５ｍｍである。洗浄部の最下位のものは、上面が平坦であることが望ましい。上位のヘッドは、いずれかの構成の垂直方向の起伏をもっていてよい。ヘッドの上面は、複数のスロットを含んでよく、その幅は１０００分の６０インチ程度であることが好ましい。スロットは、どのようなパターンで配置されていてもよいが、真直ぐなスロットであることが好ましい。スロットの垂直方向の切り込みは、上板の平面に対して垂直であっても、角度をなしていてもよいが、角度をつけた切り込みのほうが望ましい。スロットの数と、その結果としてのスロット面積、および洗浄ヘッドの大きさは、洗浄されるガス量と洗浄装置のために使用可能な空間の形状とによって選択される。より大きな量のガスを取り込むため、ヘッドは、洗浄ヘッドの長さに沿って一定間隔で複数の入口を含むものとすることができる。
【００３５】
洗浄タンク内で、１つまたは複数のバッフルが乱流ディフューザとして機能する。バッフルは、貫通するように配された複数の開口を備える板で構成されており、これは、洗浄液の水平方向への影響を軽減しながら、洗浄液が垂直方向に移動することを可能にしている。
【００３６】
タンクの上端部に、複数の噴霧ノズルが配置されている。ノズルは、洗浄液の噴霧を、下向きに、最上位のヘッド上方の乱流領域に向けるものである。タンクの最上部領域の噴霧ノズルの上方に、羽根や網の形のデミスタ装置（図示せず）を配置してよい。
【００３７】
本発明の洗浄装置により洗浄されるガスは、通常、エンジンや炉から高温で排出される。このため、ガスは、本発明に取り込まれる前に、通常の熱交換装置（複数の場合もある）により５０℃の目標温度に冷却される。採用される熱交換器の選択に応じて、冷却されたガスは、ガス流の成分として冷却液を含んでいることも、あるいは含んでいないこともある。
【００３８】
洗浄タンクは、サブマージ洗浄ヘッドの上面より上方で、好ましいレベルである１５０ｍｍまで洗浄液で満たされている。洗浄液位監視装置により、液位が望ましいレベルに維持される。洗浄されるガスは、洗浄タンクの側部、底部または上端部にある取入口を通して洗浄装置に導入される。この場所に、入口の状態を監視するための温度センサおよび圧力センサを配置することができる。一実施形態において、ガスは、ガス取込ダクトを通って管の中を進み、サブマージ・ヘッド上に配置された取込口に達し、これにより、ガスはサブマージ・ヘッド下側の中央位置に沿って均一に分散することが可能となる。ガスは、サブマージ・ヘッドの側壁に囲まれて、板のスロットを通して誘導される。閉じ込められたガスは、サブマージ・ヘッドのスロットを通して放出されて、このスロット付きヘッドの上方で、気泡が非常に激しく動く領域を形成する。好ましい構成では、下位ヘッドのスロットは垂直から３０度の角度に切り込まれており、これにより、ヘッドの上方で、反時計回りの乱流混合ガス流が形成される。そして、ガスは、サブマージ・ヘッドを出た直後に、そこに配置されているバッフルに接触する。ディフューザは、ガスを拡散させるような形状になっており、これにより、ヘッドの上方で、均一で安定した気液混合物の形成を可能にしている。
【００３９】
気液混合物は、第１のヘッドより上に上昇して、フラッド・ヘッドの下に閉じ込められる。第２のヘッドの表面積がより大きいことによって、より大きいスロット領域が可能であり、これを利用して、フラッド・ヘッドのスロットを通り抜けるガスの速度を低減させる。好ましい構成では、フラッド・ヘッドのスロットは、垂直方向に対しておよそ３０度の角度に切り込まれており、これにより、洗浄ヘッド上方の乱流領域で、時計回りの循環を生じさせる。フラッド・ヘッド上方の乱流領域は、第２のバッフルを含んでおり、これにより、このより大きな空き領域における洗浄液の乱流戻りを抑制している。洗浄されたガスは、自由になって、洗浄タンクの中をゆっくりと上昇する。上昇するガスは、複数の噴霧ノズルからの洗浄液の噴霧を上から受ける。
【００４０】
噴霧ヘッドを越えて上昇するガスは、５０℃の入口温度のままであり、１００％の相対湿度である。また、洗浄ヘッドにおいて乱流混合で残った自由水は、上昇するガスで運ばれる。この自由水は、洗浄装置の上部領域で吸収性メッシュパッドを含むミスト除去器をガスが通過する際に、除去される。ガスは、その流入速度よりも約５０％遅い速度に流れが維持されるような大きさの排気筒に流入してもよい。出ていく冷たいガスは、空気‐空気熱交換器に送られて、そこで、ガス発生源からの熱い流入空気と相互作用する。再び熱せられたガスは、熱交換器から周囲空気の中に出ていく。
【００４１】
洗浄液は閉鎖系内を絶えず循環している。液は、タンク底部の排液管を通して出ていき、循環ポンプに流入する。ポンプを出た液は、硫黄、炭素、または他の元素の微粒子および沈殿塩を除去するための１つまたは複数の濾過装置に到る途中で、その温度とｐＨが監視される。濾過プロセスに続いて、液は、熱交換器に流入し、そこで冷却される。液の流れは熱交換器の出口で分岐させることができ、これにより、流れの大部分は入口のガス熱交換器に向かい、残りは洗浄タンク内部の噴霧ヘッドに送られる。流速は、好ましい実施形態では、洗浄液が毎分１回処理されるように維持される。本発明の洗浄装置を含む設備装置の一実施形態を図１０に示している。
【００４２】
二酸化硫黄を除去する場合、洗浄液は石灰液からなり、これは別個のタンクに貯蔵されている。この貯蔵タンクは循環ポンプを備え、これにより、液の中で石灰を絶えず混ぜ合わせている。液を補う必要があるとき、またはｐＨを動作範囲内に維持する必要があるときに、別個のポンプにより、洗浄液が洗浄システムに送り込まれる。動作条件に応じて、乾燥粉末状の石灰を、手動で、あるいはホッパからオーガにより、追加することができる。窒素酸化物を除去する場合、アンモニアを洗浄液として使用してよい。その他の物質を用いて、洗浄されるガスから二酸化炭素や他の汚染物質を除去することができる。
【００４３】
以上のことから、本発明は、本明細書に記載の目的および目標のすべてを、明白かつ本装置に固有のその他の利点と共に達成するのによく適したものであることがわかる。当然のことながら、特定の特徴およびその部分的組み合わせは実用的なものであり、他の特徴およびその部分的組み合わせを参照して採用することができる。これは、請求項の範囲が意図するものであり、請求項の範囲内である。本発明は、請求項の範囲から逸脱することなく、多くの可能な実施形態を構成することができる。当然のことながら、本明細書に記載のすべての事項、あるいは添付の図面に示すすべての事項は、例示的なものであって、限定する意味をもつものではないと解釈されるべきである。本発明の範囲から逸脱することなく、好ましい実施形態の他の変形例も実施可能であることは、当業者であれば分かるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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