(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙及びガス中に残留する汚染粒子を霧化凍結によりろ過するシステムであって、内部にろ過器が内蔵されているハウジング（１）を有する形式で、ハウジングが入口（４）と出口（17）又は煙突を有するものにおいて、入口（４）内に汚染流体温度調整エレメント（７）を備え、上記エレメントはベンチュリ型弁（５）を通して出口（17）に連通しており、上記弁（５）は流体の速度調整器（６）を備え、上記弁（５）の直下には霧化水噴射器（８）を備え、かくして霧化水噴射器（８）が形成した下向きの緻密な雨がハウジング（１）の下降管（19）内に設けた液体窒素のシャワー（９）、（10）の作用により霰の形に固化して下降するようにシャワー（９）、（10）を設け、上記霰が２個の分離器（14）、（16）を持つ排出管（11）内へまっさかさまに落下し第１の分離器が霰を保持してハウジング下端の排出弁（15）から排出するように排出弁（15）を設け、他方の第２の分離器（16）は上記の第１の分離器（14）より高い出口（17）の近傍に配置され、上記下降管（19）より下方へ連なる底部排出管（11）の内部に超音波洗浄手段が装備されていて霰から汚染粒子の超音波洗浄が行われるようにしたことを特徴とする、煙及びガス中に残留する汚染粒子を霧化凍結によりろ過するシステム。
【請求項２】
煙及びガス中に残留する汚染粒子を霧化凍結によりろ過するシステムにおいて、液体窒素のシャワー（９）、（10）の代わりに下降管（19）とその下方の底部排出管（11）の外側にそれを通して液体窒素の流れが生じる閉回路コイル（18）が設けられ、上記コイルは下降管（19）と底部排出管（11）のまわりに連結され、上記外側コイル（18）が断熱材（20）で被覆されていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
発明の目的
この明細書の表題に表現したように、本発明は煙及びガス中に残留する汚染粒子を霧化凍結によりろ過するシステムに関するものであり、他の従来の同機能を果たすものに比べて極めて効果的であり、かつ低コストであることが立証されている。
このシステムは、汚染粒子やガスが外部へ吐出されることを避け、これにより植物に対し重大な害を与える酸性雨が生ずることを防ぐ。
他方、本発明のこのシステムは、残留物の或る成分の回収を可能とする。
発明の背景
現在、ガス及び煙の浄化のために、水槽又は他の液の槽が浄化しようとする物質のろ過作用をするものは知られている。
上記システムの効率は期待する程良くなく、そのための装置及び設備のコストは極めて高い。その上、浄化は全体的には正しく行われず、そのことは浄化作用後にもある程度の汚染物質が出てくることを意味している。
発明の記載
上記問題を解決するために、本発明は煙及びガスの残留汚染粒子を霧化凍結してろ過するシステムを提供するもので、主としていわゆる酸性雨を起こす汚染物質が大気中に放出されることを防止する。他の重要な特徴は、ユニットの装置及び設備のコストが比較的低いことである。短く言えば、このシステムは極めて効率的である。
浄化されるべき煙は、最初に全て頂部入口を通過し、それから煙又はガスの速度を調整するベンチュリ型の弁に達するまで流れ、それから飛散又は霧化された水噴射器群を通過し、微細な雨を形成し、それは２個の液体窒素のシャワーの作用により超凍結され、微細な雨の有効な固化があられ状の塊を生じ、底部の排出管にまっさかさまに落下する。上記の排出管は２個の分離器を備え、その一つは落下してきたあられを保持しあられはその後吐出弁を通して吐出され、吐出口は煙突の前に挿入された低速度の第２の分離器を通して、全体的に浄化された空気が大気中に吐出される。
他方、液体窒素の消費を低減する目的のため、第２の実施例のように、このガスのシャワーの代わりに、適当な断熱材で保護されたコイルが用意され、同時にコイルは吐出管の外側に配置され、底部排出管の一部を占めている。
浄化されるべき流体（煙、又はガス）の温度によって、流体温度の減少が必要な時には１個の熱交換機が、又上記温度の増加が必要な時には１個の凝縮器が入口に装備される。この特殊な事項は重要であり、何故ならばシステムの全体効率を確保するためには、流体がシステムに入る時に最適温度であることが必要であるからである。
浄化されるべき流体の型式によって、水の霧化噴射器の使用又は不使用の可能性がある。
以下、この明細書をより良く理解し、かつ明細書の一部を形成するため、本発明の目的が図示されかつ非限定的に説明されている一連の図面が添付されている。
【図面の簡単な説明】
図１は、発明の目的である煙およびガス中に残留する汚染粒子を霧化凍結によりろ過するシステム全体の概要図である。中でも、汚染生成物を凝結させるために液体窒素のシャワーを含む。
図２は、液体窒素のシャワーが、汚染生成物を凝縮し、又は凍結するために前記液体窒素を流す外側コイルにより置き換えられている前図と同様の概要図である。
実施例の説明
図１に使用した番号で言及すると、煙及びガス中に残留する汚染粒子を霧化凍結によりろ過するシステムは、全体の表面が遮へい材（２）からなり、同時に足（３）により支えられるハウジング（１）により支持されたフィルタで定義される。汚染流体を通す頂部入口（４）を持つフィルタは、完全に浄化した通路にするためである。煙及びガスのようなものが、ベンチュリ型弁（５）に到達した時は、汚染流体の速度が変化するため調整器（６）を備える。入口（４）内に、温度を下げるための熱交換機もしくは溶離防止のためのコンデンサのような流体温度調整器（７）が組込まれている。入口（４）を通った時、適切な温度に汚染物質流体の温度を同じに保つため温度調整器（７）は重要である。例として、工程の次の段階で性格で効率のよい浄化が成し遂げられる。
継続する工程と流体の流れにおいて、後者の流れは、ベンチュリ型弁（５）で推進させられてベンチュリ管から噴霧器若しくは水噴射器群（８）へ通過し、微細な雨を形成し、２個の液体窒素のシャワー（９）、（10）の作用によりあられ状に凝固させ、前記あられは底部排出管（11）にまっさかさまに落下する。噴射器（８）に供給される水は外部導管（12）からくる。２つのシャワー（９）、（10）に供給される窒素もまた他の外部導管（13）からくる。それゆえ、排出管（11）は凝固したあられを保持する第１分離器（14）と一体化し、凝固したあられは排出弁（15）を通して出てくる。他方、出口（17）もしくは煙突の前に挿入された低速度の第２分離器（16）と協働して完全に浄化された流体が大気へ排出される。
他方排出管（11）内では、超音波洗浄手段により洗浄が行われて汚染物質成分は、あられ状のマスから分離され、これら汚染物質成分が排出弁（15）を通して排出され、同時にある場合には、再利用されるべき残留物を包含する。
落下分離器とも呼ばれ得る出口（17）に近い分離器（16）は、あられが実際は第１分離器（14）で、前もって集めたられるので、あられはそこには達しない。
図２で、液体窒素のシャワー（９）、（10）は、前記シャワー（９）、（10）が配置された下降管（16）の回りに連結した外部コイル（18）で好都合に置き換えている。このコイルは底部排出管（11）の部分を占有している。液体窒素が閉回路を流れる外側コイル（18）は、適当な断熱材（20）で覆われており、同時に外側コイル（18）は導入管（21）と他の吐出管（22）を備えている。この配列とともに、冷却が、下降管（19）の上方の外側コイル（18）と底部排出管（11）の一部により引き起こされる。冷却効率によるが、それがシャワー（９）、（10）を通して流れる時、霧状にした窒素とともになされるにつれて、汚染物質流体は凝縮もしくは凍結されることができる。
液体窒素の汚染物質は、外側コイル（18）を使用するにつれて相当減少すると同時に、窒素のシャワー（９）、（10）の場合において、液体窒素は、汚染物質流体と混合しないので、それから次の分離を必要としない。
他方、物質的な特徴について凝結したものだけ許容する汚染生成物をろ過する際、霧化水噴射器（８）もしくはそれらを使用することなく除去することが可能である。その後液化ろ過工程を生じ、分離器（14）、（16）の方へ静かに注いでいる。
【図１】
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【図２】
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