(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子状材料と液体との混合、例えば燃焼ガス（P3）内のガス状汚染物質に反応し、かつ前記ガス状汚染物質を分離可能なダストに変換するために前記燃焼ガスを清浄化する間にこれらのガス内に湿らせられた状態で導入される吸着剤と、水との混合を行うための混合装置であって、
容器（１）と、前記容器（１）内へ微粒子状材料（P1）を導入するための入口（９）と、前記容器内の前記微粒子状材料上に液体を噴霧するための噴霧手段（15,16）と、前記容器内に配置された撹拌機（17,17',22,22'）と、液体と混合された材料（P2）を前記容器（１）から排出するための排出口（10）とを備え、
混合操作中に前記容器（１）内の前記微粒子状材料を流動化させるように適合された流動化手段（6,12,13,14）が設けられていることを特徴とする混合装置。
【請求項２】
前記容器（１）は、上側底壁（６）および下側底壁（７）を有し、これらの底壁同士の間にチャンバ（12）が画成されるとともに、前記上側底壁（６）は空気透過性とされ、
前記容器（１）内の微粒子状材料を流動化させるために前記チャンバ（12）に空気を供給する空気供給手段（13,14）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の混合装置。
【請求項３】
前記撹拌機（17,17',22,22'）は、前記容器（１）に沿って延びる少くとも一つの回転シャフト（17,17'）と、前記シャフト（17,17'）がその中心部を貫通し、かつ互いに軸方向に間隔を開けて傾いた状態で前記シャフト上に取り付けられた複数のディスク（22,22'）とを有することを特徴とする請求項１または２記載の混合装置。
【請求項４】
前記ディスク（22,22'）は、楕円形状を有するとともに、円形の軸方向投影形状を有するように前記シャフト（17,17'）に対して傾斜していることを特徴とする請求項３記載の混合装置。
【請求項５】
前記ディスク（22,22'）が45度乃至80度の角度で傾斜していることを特徴とする請求項４記載の混合装置。
【請求項６】
前記ディスク（22,22'）が約60度の角度で傾斜していることを特徴とする請求項５記載の混合装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、微粒子状材料と液体との混合を行うための混合装置、例えば燃焼ガス内のガス状汚染物質を分離可能なダストに変換するため、燃焼ガスを清浄化する間に、これらのガス内に湿らせられた状態で導入されてガス状汚染物質と反応する吸着剤と、水との混合を行うための混合装置に関する。このような装置は、容器と、この容器内に微粒子状材料を導入する導入口と、前記容器内の微粒子状材料上に液体を噴霧する噴霧手段と、前記容器内に配置された攪拌機と、液体と混合された材料を前記容器から排出する排出口とを備える。
二酸化硫黄のようなガス状汚染物質を燃焼ガスから分離する際には、ガス状汚染物質を分離可能なダストに変換するために、これらのガスは接触反応容器内に導入される。この接触反応容器内においては、ガス状汚染物質に反応する微粒子状吸着剤が湿った状態で燃焼ガス内に導入される。次いで、燃焼ガスはダスト分離器に導入されてダストが分離されるとともに、清浄化されたガスはダスト分離器から排出される。ダスト分離器によって分離されたダストの一部はミキサに導入され、水と混合されて湿った状態とされる。そして、追加された新しい吸着剤とともに燃焼ガス内に導入され、吸着剤としてリサイクルされる。新しい吸着剤は、一般に消石灰（水酸化カルシウム）から作られる。
導入部分において言及した形式の装置は、吸着剤と水とを伴う前述の混合動作を実行するためにミキサとして使用される。これらの従来の装置においては、撹拌機は、螺旋状のフランジ、羽根又はへら等の攪拌手段が取り付けられた一つ若しくは複数のシャフトを有している。しかしながら、これらの従来の装置は、微粒子状材料内に水分が均一に分布した均質の混合物を常に生産することができる訳ではない。その結果、微粉灰の場合のように、特に微粒子状材料が高い比率で疎水性の微粒子を含む場合には、材料は湿った塊となる。
燃焼ガスを効率的に清浄化するためには、本質的に、吸着剤は水分が均一に分布した均質な混合物の形で燃焼ガスに供給されなければならない。
そこで、本発明の特別な目的は、前述した燃焼ガスを清浄化する方法において吸着剤と水とを混合することに適し、均質な混合物を生み出すことができる装置を提供することにある。
発明のより一般的な目的は、微粒子状材料と液体との均質な混合物を生み出すことができるばかりでなく、同等の従来の装置よりもエネルギー消費の少ない装置を提供することにある。
本発明によれば、これらの目的は、導入部分において言及した形式の、混合動作中に容器内の微粒子状材料を流動化するように適合化された流動化手段が設けられていることを特徴とする混合装置によって達成される。
好ましい実施例においては、前記容器は、上側底壁および下側底壁を有するとともに、これらの底壁同士の間にはチャンバが形成され、かつ前記上側底壁は空気を透過するようになっている。そして、容器内の微粒子状材料を流動化させるために前記チャンバに空気を供給する空気供給手段が設けられる。
好ましくは、撹拌機は、容器に沿って延びる少くとも１本の回転シャフトを有する。そして、前記回転シャフトには複数のディスクが、その中心を前記回転シャフトが貫通するように、軸線方向に互いに間隔を開けて傾いた状態で前記シャフト上に取り付けられる。好適には、これらのディスクは楕円形の形状を有するとともに、円形状の軸方向突起を有するように前記回転シャフトに対してその短軸に関して傾いている。
好ましい実施例においては、前記ディスクは45度乃至80度、好ましくは約60度傾斜している。
本発明は添付の図面を参照してより詳細に説明される。ここで、
図１は、本発明による装置の一部分を破断して模式的に示す側面図；
図２は図１に示した装置の平面図；
図３は、図２中に示したIII−III破断線に沿った断面である。
図示された混合装置は、本質的に細長い平行多面体形の箱状の容器１を有する。前記容器１は、垂直な側壁2,3、垂直な後端部壁４、垂直な前端部壁５、水平な上側底壁６、水平な下側底壁７および水平な上部壁あるいはふた８を有している。
前記容器１は、上部から微粒子状材料（図１中の矢印P1）が供給される入口９を後端部に有している。前記容器１は、微粒子状材料と水との均質な混合物（図２および図３内の矢印P2）を排出する排出口10を前端部に有している。図示された実施例においては、容器１の前端部が垂直な燃焼ガス・チャネル11内に挿入されている。この燃焼ガス・チャネル11は、二酸化硫黄のようなガス状汚染物質を含む燃焼ガスを、既知の方法によって清浄化するために上方（図１および図３中の矢印P3）へ導くようになっている。本実施例においては、側壁2,3のうち、前記チャネル11内に挿入された部分が、チャネル11の外側に配置された部分より低く、前記排出口10はオーバーフロー部分とされている。図１および図２から明らかなように、前記上部壁８は、入口９から出口10まで、すなわち燃焼ガス・チャネル11まで延びている。
それらの間で、前記２つの底壁6,7は、２つの側壁2,3によって横方向に区切られるとともに２つの端部壁4,5によって長手方向に区切られるチャンバ12を画成している。このチャンバ12の天井、すなわち上側底壁６は、容器１内に引き伸ばされた状態で取り付けられ空気透過性を有するポリエステル製の流動化布から構成されている。前記チャンバ12に空気（図１および図２中の矢印P4）を供給するために配置された２つの空気供給口13,14からなる空気供給手段が設けられ、この空気供給手段が、容器１内の微粒子状材料を流動化させるようになっている。
容器１の上方に配置された給水ライン15は、容器１の上側部分内に配置された複数のノズル16に接続され、容器内の微粒子状材料上に水を、細かく分散させた状態で噴霧するようにされている。前記ノズル16は、図面にはその一部しか示されていないが、２列に配置されて容器１に沿って互いに平行に延びている。
２つの並列配置された水平なシャフト17,17'は、容器１の全体にわたって延びるとともに、ベアリング18,18'および19,19'によって２つの端部壁4,5に回転自在に取り付けられている。モーター20は、変速機ユニット21を介してシャフト17,17'を回転させるように配置されている。
前記シャフト17,17'は、それぞれ複数の楕円形のディスク22,22'を支持している。そして、前記ディスク22,22'は、互いに軸線方向に間隔を開けた状態で、その短軸回りに傾斜するように前記シャフト17,17'に取り付けられている。前記シャフト17,17'は、前記ディスク22,22'の中央部を貫通して延びている。図示された実施例においては、各ディスク22,22'は、その長軸とシャフト17,17'との間の角度αが約60度（図１参照）をなすように、シャフト17,17'に対して傾斜している。前記角度αは、45度乃至80度の間で変更することもできる。前記ディスク22,22'は、各シャフト17,17'に対して傾斜し、かつ楕円形とされているので、図３に示されるように円形の軸方向投影形状を有している。前記ディスク22,22'は、一方のシャフト側のディスクが他方のシャフト側のディスク同士の間の隙間内に突出するように配置されている。
上述のように配置されかつ設計された各ディスク22,22'は、シャフト17,17'が回転する間、微粒子状材料の完全な混合に貢献する投入運動（throwing movement）を実行する。図示の前記燃焼ガス・チャネル11は、二酸化硫黄のようなガス状汚染物質を含む燃焼ガスを清浄化するためのシステムの一部を形成する。
燃焼ガス（P3）は、燃焼ガス・チャネル11内に通される。この燃焼ガス・チャネル11内においては、ガス状汚染物質を分離可能なダストに変換するために、ガス状汚染物質に対して反応する微粒子状吸着剤が、湿った状態で燃焼ガス内に導入される。次いで、燃焼ガスはダスト分離器（図示せず）に通され、燃焼ガスからダストが分離されるとともに、清浄化された燃焼ガスは周囲の大気中に放出される。ダスト分離器内で分離されたダストの一部は新しく追加された吸着剤、例えば微粒子状の酸化カルシウムと共に微粒子状材料（P1）として容器１の入口９に供給され、前記ノズル16を介して容器内の微粒子状材料上に噴霧される水と容器内で混合される。容器１内の微粒子状材料は、空気供給口13,14とチャンバ12および流動化布６を介して容器１内に導入される空気（P4）によって、流動化された状態に維持される。この流動化とシャフト17,17'の回転とによって、均一に湿らせられた微粒子状材料の均質な混合物を得ることができる。そして、この混合物は、オーバーフロー部分10を介して、吸着剤（P2）として燃焼ガス・チャネル11に供給される。
前記チャンバ12は、容器１の前側部分内の隔壁23によって、燃焼ガス・チャネル11内に位置する前側チャンバ12aと後側チャンバ12bとに分割されている。図１に示されているように、前記空気供給口13が前記後側チャンバ12bに開口するのに対して、前記空気供給口14は前側チャンバ12a内に開口している。チャンバ12の分割により、２つのチャンバ12a,12b内における異なった流動化状態をなしとげることが可能である。特に、前側チャンバ12aに対する空気供給を適合させることにより、材料放出のための適当な流動化状態を得ることができる。
上記流動化による電力消費に対する効果を明らかにするテストにおいては、容器１は微粒子状材料で満たされる。このテストにおいては、容器１は0.3立方メートルの容積を有する。前記シャフト17,17'は毎分200回転（200rpm）の速度で回転する。容器を通過する微粒子状材料の流量は毎時８立方メートルとされ、かつ水の流量は毎時240リットルとされる。微粒子状材料を流動化させる際には、流動化のための空気供給（毎秒0.08立方メートル）に要する電力消費を含んだ電力消費は2.2kWであった。流動化を行わないこと以外は同一条件とした場合には、電力消費は3kWであった。
上述の装置においては、容器１の前端部はチャネル11内に挿入されている。しかしながら、均一に湿らせられた微粒子状材料の均質な混合物を、２つの別個のチャネル内に排出するために、この混合装置を使用することもできる。この場合、容器１の前端部はこれらの２つのチャネル内に延び、混合物は、前記側壁２のオーバーフロー部分10を介して一方のチャネル内に排出されるとともに、前記側壁３のオーバーフロー部分10を介して他方のチャネル内に排出される。２つのチャネルへの材料の流れの関係は、それぞれの側壁のオーバーフロー部分10の適切な高さを選択することによって、すなわち前記チャネル内に挿入された容器部分におけるそれぞれの側壁2,3の高さを適切に選択することによって設定することができる。
【図１】
0003649290.tif 000002
【図２】
0003649290.tif 000003
【図３】
0003649290.tif 000004