(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝固ユニット（２）と、前記凝固ユニット（２）からの尿素粉体とアンモニアとを含有する気体ストリームを浄化するための浄化システム（１）とを含む尿素プラント（３）であって、前記浄化システム（１）が、尿素粉体を除去するための第１除去装置（７）と、アンモニアを除去するための第２除去装置（８）とを含み、前記二つの除去装置（７，８）が、気体処理回路（１３）で直列に配設されて接続ライン（１６）により接続され、
前記二つの除去装置（７，８）の両方が、前記除去装置（７，８）で処理された不純物、つまり尿素粉体またはアンモニアの実質的にすべてまたは少なくとも大部分を除去するように設計された静電集塵器（１１，１２）であり、第１静電集塵器（１１）が、尿素粉体を除去するための前記第１除去装置（７）を構成するとともに、「乾式」静電集塵器、つまり完全には乾燥していなくても実質的に固体の生成物を前記気体ストリームから回収するように機能する第１静電集塵器（１１）であり、第２静電集塵器（１２）が、アンモニアを除去するための前記第２除去装置（８）を構成するとともに、「湿式」静電集塵器、つまり液状または部分的に液状の生成物を前記気体ストリームから回収するように機能する第２静電集塵器（１２）であり、
前記浄化システム（１）が、前記第２静電集塵器（１２）での処理のため前記気体ストリームへ硫酸水素アンモニウムなどの調整剤を噴射する少なくとも一つの噴射装置（５２）を含み、前記調整剤が、アンモニアと反応して、硫酸アンモニウムなどアンモニア基を含有する副生成物を形成する硫酸水素アンモニウムなどの調整剤であり、
前記第２静電集塵器（１２）で生成された前記副生成物を熱劣化させて前記調整剤とアンモニアとを形成する加熱手段を備える回収ユニット（４７）に回収ライン（４６）により接続されている一つ以上の底部出口（４５）を前記第２静電集塵器（１２）が有し、
前記回収ユニット（４７）が、前記第２静電集塵器（１２）の少なくとも一つの再循環入口（４９ａ，４９ｂ）に再循環ライン（３０）により接続されて、前記調整剤を前記第２静電集塵器（１２）へ供給することを特徴とする、尿素プラント。
【請求項２】
前記気体処理回路（１３）が、前記除去装置（７，８）の間で前記接続ライン（１６）に配置されて前記気体ストリームを循環させる少なくとも一つのファン（１８）を含む、請求項１に記載の尿素プラント。
【請求項３】
前記第１静電集塵器（１１）が平板状に形成された集電極を含む「乾式」静電集塵器である、請求項１または２に記載の尿素プラント。
【請求項４】
前記第１静電集塵器（１１）での処理のため、前記調整剤を前記気体ストリームへ噴射する第１噴射装置（３２）と、前記第２静電集塵器（１２）での処理のため、前記調整剤を前記気体ストリームへ噴射する第２噴射装置（５２）とを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の尿素プラント。
【請求項５】
前記第１噴射装置（３２）が、尿素粉体を除去するように設計された電極領域（２０）の上流にある前記第１静電集塵器（１１）の調整領域（２１）に、または前記凝固ユニット（２）の内部など前記第１静電集塵器（１１）の上流に配置される、請求項４に記載の尿素プラント。
【請求項６】
再循環ライン（３０）により前記回収ユニット（４７）に接続されている、前記第１静電集塵器（１１）の再循環入口（２９）に前記第１噴射装置（３２）が配置されている、請求項４または５に記載の尿素プラント。
【請求項７】
前記第２噴射装置（５２）が、アンモニアを除去するように設計されている電極領域（４０）の上流にある前記第２静電集塵器（１２）の調整領域（４１）に、または前記第２静電集塵器（１２）の気体入口（４３）の上流と前記接続ライン（１６）に配置されて前記気体ストリームを循環させるファン（１８）の上流で前記接続ライン（１６）に配置されている、請求項４から６のいずれか一項に記載の尿素プラント。
【請求項８】
前記第２静電集塵器（１２）が、円板状、平板状または管形状に形成された集電極を含む静電集塵器である、請求項１から７のいずれか一項に記載の尿素プラント。
【請求項９】
前記第２静電集塵器（１２）が円板状の集電極と煙突（１５）とを内含し、前記煙突（１５）の内部に延在する筐体を前記第２静電集塵器（１２）が有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の尿素プラント。
【請求項１０】
気体処理回路（１３）で直列に配設されて接続ライン（１６）により接続されている各除去装置（７，８）で実施される尿素粉体除去ステップとアンモニア除去ステップとを含む、尿素プラント（３）の凝固ユニット（２）からの尿素粉体とアンモニアとを含有する気体ストリームを浄化する方法であって、
前記尿素粉体除去ステップは、全体が乾燥してなくても実質的に固体の生成物を前記気体ストリームから回収するように機能する静電集塵器である第１静電集塵器（１１）、つまり「乾式」静電集塵器で全体または大部分が実施されるステップであり、
前記アンモニア除去ステップは、液状または部分的に液状の生成物を前記気体ストリームから回収するように機能する静電集塵器である第２静電集塵器（１２）、つまり「湿式」静電集塵器で全体または大部分が実施されるステップであり、
当該浄化方法は、前記アンモニア除去ステップで硫酸水素アンモニウムなどの調整剤の添加により処理された前記気体ストリームが調整される調整ステップを含み、
前記調整ステップでは、硫酸水素アンモニウムなどの前記調整剤がアンモニアと反応して、硫酸アンモニウムなどのアンモニウム基を含有する副生成物を形成し、
当該浄化方法が、
前記第２静電集塵器（１２）の一つ以上の底部出口（４５）から前記副生成物を回収する回収ステップと、
前記副生成物を熱劣化させて前記調整剤とアンモニアとを形成するステップと、
前記調整剤を前記第２静電集塵器（１２）へ再循環させる再循環ステップと、を含む、浄化方法。
【請求項１１】
調整剤を添加することにより、前記尿素粉体除去ステップで処理された前記気体ストリームが調整される第１調整ステップと、前記調整剤を添加することにより、前記アンモニア除去ステップで処理された前記気体ストリームが調整される第２調整ステップと、を含む、請求項１０に記載の浄化方法。
【請求項１２】
尿素粉体を除去するように設計された電極領域（２０）の上流で、または前記凝固ユニット（２）の内部など前記第１静電集塵器（１１）の上流で、前記第１静電集塵器（１１）の調整領域（２１）へ前記調整剤が噴射される、請求項１１に記載の浄化方法。
【請求項１３】
前記アンモニア除去ステップで生成される硫酸アンモニウムなどの副生成物を熱劣化させることにより回収ユニット（４７）で生成される前記調整剤を、前記第１静電集塵器（１１）へ再循環させるステップを含む、請求項１１または１２に記載の浄化方法。
【請求項１４】
アンモニアを除去するように設計された電極領域（４０）の上流で前記第２静電集塵器（１２）の調整領域（４１）へ、または前記第２静電集塵器（１２）の気体入口（４３）の上流と前記接続ライン（１６）に配置されて前記気体ストリームを循環させるファン（１８）の上流で前記接続ライン（１６）に前記調整剤が噴射される、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿素プラントの凝固ユニットからの気体ストリームを浄化するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な工業用尿素生成プラント（尿素プラント）では、尿素が合成反応器で生成されてから、（およそ９６÷９９．７％の値まで）段階的に濃縮され、最終的に、通常は造粒器またはプリル生成塔で構成される凝固セクションで凝固され、ここから尿素粒状体またはプリルの形で最終的な商用製品が得られる。
【０００３】
通常、造粒器またはプリル生成塔へ送られる尿素は液体状態であり、周囲空気のストリームによって凝固する。
【０００４】
凝固に使用された空気が凝固区分を出る時には、冷却および凝固プロセスの間に液体尿素から放出された尿素粉体とアンモニアとを含有している。
【０００５】
そのため、この空気を大気へ放出する前に、それが含有している尿素粉体とアンモニアとを除去することにより精製すると、好都合である。
【０００６】
このため、精製される気体ストリームで直列に作用する二つの洗浄器の使用が、周知かつ一般的である。
【０００７】
尿素粉体を除去するのに使用される第１洗浄器では、液体尿素を含有する水溶液が再循環される。尿素溶液がこの第１洗浄器の底部から導出され、その一部が洗浄器の上部へ再循環されるとともに一部は尿素プラントへ送られて回収される。
【０００８】
第１洗浄器から出る（尿素粉体について精製された）気体ストリームは第２洗浄器へ送られ、ここでは、例えば硫酸アンモニウムと硫酸水素アンモニウムとを含有する再循環溶液によりアンモニアが除去されるとともに、新しい硫酸が周期的に添加されて硫酸アンモニウムと硫酸水素アンモニウムとの間に適切な比を維持する。
【０００９】
第２洗浄器を出る気体ストリームは本質的に、尿素粉体とアンモニアの両方について精製された空気であり、そのためこれらは煙突を介して大気へ放出されうる。
【００１０】
ヘッドロスを克服するため、第２洗浄器の下流にはファンが配置されている。
【００１１】
上述したシステムとこれに類似したものには、洗浄器の使用に基本的に関連する欠点が見られる。
【００１２】
最初に、第１洗浄器により得られた液体尿素の溶液からの尿素の回収は、含水量が高レベルであるとすると、エネルギーとその結果としてのコストの重大な消費を伴う。
【００１３】
さらに、洗浄器は概して低い除去効率を有し、その結果、洗浄器の下流に配置されたファンについて汚損および／または腐食の問題と、付着物および沈殿物を取り除くための比較的頻繁な定期的洗浄の必要性とを伴う。
【００１４】
適度な効率のために、洗浄器は、気体流に同伴される液滴の分離を補助するため洗浄器でよく使用されるデミスタの浄化に必要な補給水の大量消費を必要とする。
【００１５】
最後に、精製される空気を大量に（８００，０００Ｎｍ３／時以上も）発生させる最新世代の尿素プラントではとりわけ、洗浄器での気体ストリームの分散は良好でなく、その結果として効率の低下が生じる。詳しく記すと、コアレッサを備える一般的なデミスタから放出されるエアロゾルの形成により、気体アンモニアを除去するための洗浄器の効率は低い。さらに、エアロゾルは極めてｐＨ依存性であり、その形成の制御は困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そのため本発明の目的は、上述した周知の技術の欠点を伴わずに、尿素プラントの凝固ユニットからの気体ストリームを浄化するため、詳しくは尿素粉体および気体アンモニアを気体ストリームから除去するためのシステムおよび方法を提供することである。
【００１７】
詳しく記すと、発明の目的は、周知の解決法に対して、高い効率と、低いヘッドロスおよびエネルギー消費、そして低いコストを持ち、構成要素の補充を必要としない浄化システムおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
そのため本発明は、添付の請求項１および１６にそれぞれ基本的な用語で規定されているように、尿素プラントの凝固ユニットからの気体ストリームを浄化するため、詳しくは尿素粉体およびアンモニアを気体ストリームから除去するための浄化システムおよび方法に関する。
【００１９】
本発明の付加的で好適な特徴は、従属請求項に示されている。
【００２０】
簡潔に記すと、本発明によれば、凝固ユニットを出る冷却空気を精製するのに通常は使用される洗浄器の一方または両方が、同数の静電集塵器（フィルタ）、正確には、尿素粉体を回収する「乾式」静電集塵器と、気体アンモニアを除去するための「湿式」静電集塵器とで置き換えられるのである。
【００２１】
本発明により使用される静電集塵器は、高い除去効率と、気体ストリームの高い流速と、非常に低いヘッドロスとを有する。
【００２２】
加えて、静電集塵器は、すでに存在している物質を使用することにより機能し、他の追加を必要としない。
【００２３】
静電集塵器が高効率であることは、尿素粉体と気体アンモニアの環境排出の問題を軽減し、気体ストリームの循環に使用されるファンの汚損および腐食を制限しうる。
【００２４】
静電集塵器の効率はまた、静電集塵器へ供給される気体ストリームを調整することにより改良されうる。
【００２５】
詳しく記すと、尿素粉体を除去するための「乾式」静電集塵器では、精製される気体ストリームにすでに存在しているか、必要であれば、好ましくは噴霧化を介して外部から導入されるアンモニア蒸気を使用して（アンモニアガス調整）、および／または、硫酸水素アンモニアなど浄化システムにすでに存在している物質を使用して、調整が実施される。
【００２６】
気体アンモニアを除去するための「湿式」静電集塵器では、気体、例えば実質的には硫酸アンモニウムとして回収される硫酸水素アンモニアガスが、調整のために噴霧化される。
【００２７】
静電集塵器を通過するストリームの流速は、洗浄器と同様かこれより小さいサイズの小型機器を設けることを可能にし、また低いヘッドロスは、静電集塵器の下流に配置される、それほど強力ではなく、そのため価格の低いファンの使用を可能にする。
【発明の効果】
【００２８】
要するに、本発明の主な利点は、以下の通りである。
効率上昇によるヘッドロスの減少。
水を取り除くのに消費されるコストとエネルギーの削減。
ファンとデミスタについての汚損および閉塞問題の軽減。
【００２９】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面の図を参照した以下の非限定的な実施形態の説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】発明による、尿素プラントの凝固ユニットからの気体ストリームを浄化するためのシステムの第一実施形態の概略図である。
【図２】発明による浄化システムの第二実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、尿素プラント３の凝固ユニット２を出る気体ストリームを処理するため、詳しくは尿素粉体と気体アンモニアとを気体ストリームから除去するための浄化システム１を概略的に示している。
【００３２】
尿素プラント３は、それ自体が本質的に周知であり、そのため詳細に説明または図示しないものとする。大まかに述べると、尿素プラント３は、アンモニアと二酸化炭素による尿素合成の反応が行われる尿素合成反応器と、水と未反応アンモニアと二酸化炭素との除去と回収した構成要素の再循環とにより、合成反応器で生成された尿素溶液が段階的に濃縮される回収区分（詳しくは高圧区分と中圧区分と低圧区分）と、真空システムを備えて排水処理区分に接続されている真空区分とを含む。
【００３３】
尿素プラント３は、粒状体またはプリルとして固体尿素を得るため尿素プラント３で生成された溶融尿素が送られる造粒器またはプリル生成塔を例えば含む凝固ユニット２に、尿素供給ライン４を介して接続されている。
【００３４】
図１に矢印５で概略的に表されている冷却空気のストリームが凝固ユニット２に供給され、このストリームは、溶融尿素を凝固させることを目的として、特別に設けられた空気入口開口部から凝固ユニット２へ入る。
【００３５】
凝固ユニット２からは、凝固ユニット２で使用された冷却空気により基本的に形成されて、冷却および凝固プロセスの間に尿素から放出された尿素粉体と気体アンモニアとを含有する気体ストリームが出る。
【００３６】
凝固ユニット２から出る気体ストリームは、凝固ユニット２を浄化システム１へ動作接続する気体ライン６を通して、浄化システム１へ送られる。
【００３７】
浄化システム１は、凝固ユニット２から出る気体ストリームから尿素粉体とアンモニアとをそれぞれ除去する尿素粉体除去装置７とアンモニア除去装置８とを含む。
【００３８】
二つの除去装置７，８は、それぞれの不純物つまり尿素粉体またはアンモニアを処理するとともに、それぞれの不純物（尿素粉体またはアンモニア）を主として除去するように設計されている。
【００３９】
より正確に述べると、浄化システム１は、尿素粉体の除去専用である単一の第１除去装置７と、アンモニアの除去専用である単一の第２除去装置８とを含む。
【００４０】
本発明によれば、除去装置７，８の一方または両方は、除去装置７，８で処理された不純物つまり尿素粉体またはアンモニアのすべてまたは少なくとも大部分を実質的に除去するように設計されたそれぞれの静電集塵器１１，１２で構成されている。
【００４１】
周知のように、静電集塵器（または静電フィルタ）は、誘導電界の印加により（固体または液体の）不純物粒子が気体ストリームから除去される除去プロセスを実行する精製機器である。
【００４２】
概して、静電集塵器は基本的に、
概ね糸状の形である放電極および放出電極と、
放電極と平行に配設された、通常は様々な形の板（例えば平板や管形の板）の形である集電極と、
精製プロセスにより必要とされる電圧レベルを発生させるための電源ユニットと、
集電極の定期的浄化のための機器と、
電極の収容と、入力および出力での気体ストリームの分散と、除去された粒子の収集および／または排出のための構造と、
を含む。
【００４３】
放電極とその周囲に強力な電界を発生させるように放電極と集電極との間に誘発される電位差によって静電集塵器が機能し、こうして不純物粒子を含有している気体ストリームのイオン化が行われる。生成されたイオンは懸濁状態の不純物粒子と衝突し、これに電荷を付与する。帯電粒子は集電極へ誘引され、ここで、例えば集電極を振ることにより、または集電極を包囲する洗浄液を使用することにより、帯電粒子が捕捉および除去される。
【００４４】
静電集塵器は、気体ストリームを連続的に処理するため直列に配設された幾つかの区分または範囲（つまり放電極と集電極のグループ）を含みうる。
【００４５】
より詳しく述べると、浄化システム１は、凝固ユニット２を出る気体ストリームから尿素粉体およびアンモニアをそれぞれ除去する第１静電集塵器１１および／または第２静電集電器１２と、気体処理回路１３と、再循環回路１４とを含む。
【００４６】
好ましくは、以下で参照する図１の実施形態に示されているように、両方の静電集塵器１１，１２が使用される。
【００４７】
浄化システム１は、尿素粉体を除去するための第１静電集塵器１１のみを含んでアンモニアを除去するのに従来の機器（洗浄器など）が使用されるか、あるいはアンモニアを除去するための第２静電集塵器１２のみを含んで尿素粉体を除去するのに従来の機器（洗浄器など）が使用されてもよいことは、言うまでもない。
【００４８】
二つの静電集塵器１１，１２が使用される場合、凝固ユニット２を出る気体ストリームからの尿素粉体またはアンモニアの除去専用である他の機器、詳しく記すと洗浄器は、浄化システム１に含まれない。不純物（尿素粉体またはアンモニア）の一方の除去に静電集塵器１１，１２の一方のみが使用される場合には、他の不純物の除去専用である別の機器のみを浄化システム１が含むが、静電集塵器１１，１２により処理される同じ不純物を除去するための他の機器（別の洗浄器など）は設けられていない。
【００４９】
大気への排出を行う煙突１５に凝固ユニット２を接続する気体処理回路１３に、二つの静電集塵器１１，１２が直列に配設されている。
【００５０】
詳しく記すと、気体処理回路１３は、凝固ユニット２を第１静電集塵器１１に接続する気体ライン６と、二つの静電集塵器１１，１２を接続する接続ライン１６と、必要であれば、煙突１５に接続されている排出ライン１７と、好ましくは静電集塵器１１，１２の間で接続ライン１６に配置される少なくとも一つのファン１８とを含む。
【００５１】
図１に示されている好適な実施形態において、静電集塵器１１は、気体処理回路１３で静電集塵器１２の上流に配置されている。
【００５２】
静電集塵器１１の機能は、凝固ユニット２を出る気体ストリームから尿素粉体を除去することであり、静電集塵器１１での気体ストリームからの尿素粉体の除去は静電効果により行われ、気体ストリームの調整による補助が可能である。
【００５３】
尿素粉体を除去するための静電集塵器１１は、「乾式」静電集塵器である。
【００５４】
ここで、また以下において、「乾式」静電集塵器は、（全体が乾燥していなくても）実質的に固体の生成物を気体ストリームから回収するように機能する静電集塵器を意味する。
【００５５】
静電集塵器１１は、放電極と集電極とを収容して、電極の間に誘発される電界の効果により除去プロセスが行われる電極領域２０と、静電集塵器１１の気体ストリームの経路で静電集塵器１１の入口端部２２と電極領域２０の上流とに接続され、電極領域２０を通過する前に除去プロセスの効率を高める調整剤が任意で気体ストリームに補充される調整領域２１とを含む。
【００５６】
静電集塵器１１は、気体ライン６に接続されている気体入口２３と、接続ライン１６に接続されている気体出口２４と、戻りライン２６により凝固ユニット２に接続されている一つ以上の底部出口２５と、調整ライン２８に接続されている補助入口２７と、再循環ライン３０に接続されている再循環入口２９とを有する。
【００５７】
気体入口２３と補助入口２７と再循環入口２９とが調整領域２１の入口端部２２に配置されるのに対して、気体出口２４は静電集塵器１１の出口端部３１に配置され、底部出口２５が電極領域２０の下に（例えば静電集塵器１１のそれぞれの範囲または区分の下に）配置されていると、有利である。
【００５８】
凝固ユニット２（造粒器またはプリル生成塔）からの気体ストリームにアンモニア蒸気が存在するため、静電集塵器１１は尿素粉体を除去する際に高い効率を有して、気体ストリームを調整する。
【００５９】
しかし、除去プロセスの収率を上げる他の調整剤、詳しくは多量のアンモニア（アンモニア溶液やアンモニア蒸気）または硫酸水素アンモニウム（あるいは他の物質）を添加することが可能である。
【００６０】
例えば、調整ライン２８と、補助入口２７に配置されて噴霧器を備えると有利である噴射装置３２とを通して、調整剤が外部から導入される。
【００６１】
凝固ユニット２が造粒器である事例では、調整のためアンモニア溶液（またはアンモニア蒸気）の添加の可能性がすでに凝固ユニット２に含まれて、後の分散を向上させる。
【００６２】
良好な除去性能に必要なアンモニアのレベルはおよそ５０÷６０ｐｐｍであり、実際には、さらなる操作を必要とせずに気体ストリームにすでに存在するレベルである。
【００６３】
調整により、１０ｍｇ／Ｎｍ３の除去レベルでは流速はおよそ２÷４ｍ／秒である。
【００６４】
代替的に、調整剤、例えば硫酸水素アンモニウムは、以下で詳しく説明される回収ユニット４７へ再循環ライン３０により接続されている再循環入口２９から調整領域２１へ噴射されうる。
【００６５】
しかし、調整剤の使用可能性に加えて、静電集塵器の効率も、概して、気体ストリームが通過する範囲または区分（つまり直列に配設されている放電極と集電極のグループ）の数に左右される。
【００６６】
静電集塵器１１は、好ましくは少なくとも二つまたは三つの範囲を有する。
【００６７】
静電集電器１１の除去効率は、尿素粉体の最後の痕跡も回収する連続アンモニア除去ユニット（例えば静電集塵器１２など）を浄化システム１が含む場合には、すでにおよそ９５〜９８％という妥当な値である。
【００６８】
「乾式」静電集塵器１１は、好ましくは平板状静電集塵器である（が必ずしもそうでなくてもよい）。
【００６９】
静電集塵器１２の機能は、凝固ユニット２を出た気体ストリームからアンモニアを除去することであり、静電集塵器１２でのアンモニアの除去は静電効果により行われ、気体ストリームの調整による補助が可能である。
【００７０】
アンモニアを除去するための静電集塵器は、「湿式」静電集塵器である。
【００７１】
ここで、または以下において、「湿式」静電集塵器は、液体（溶液など）または部分的液状（スラッジなど）生成物を気体ストリームから回収するように機能する静電集塵器を意味する。
【００７２】
静電集塵器１２はまた、放電極と集電極とを収容して、電極の間に誘発される電界の効果により除去プロセスが行われる電極領域４０と、静電集塵器１２の入口端部４２に、また静電集塵器１２の気体ストリームの経路で電極領域４０の上流に配置され、電極領域４０を通過する前に除去プロセスの効率を高める調整剤が気体ストリームに任意で補充される調整領域４１とを含む。
【００７３】
静電集塵器１２は、接続ライン１６に接続されている気体入口４３と、排出ライン１７に、ゆえに煙突１５に接続されている気体出口４４と、回収ライン４６により回収ユニット４７に接続されている一つ以上の底部出口４５と、再循環ライン３０に接続されている一つ以上の再循環入口４９ａ，４９ｂとを有する。
【００７４】
気体入口４３と第１再循環入口４９ａとは調整領域４１の入口端部４２に配置され、第２再循環入口４９ｂは電極領域４０に配置され、気体出口４４は静電集塵器１２の出口端部５１に配置され、底部出口４５は電極領域４０の下に（例えば、静電集塵器１２の各範囲または区分の下に）配置されている。
【００７５】
噴射装置５２を介して静電集塵器１２の調整領域４１の入口端部４２に供給される調整剤、例えば噴霧化硫酸水素アンモニウムで調整することにより、静電集塵器１２のアンモニア除去効率は上昇する。しかし、他の調整剤が使用されうることは言うまでもない。
【００７６】
硫酸アンモニウムが使用される時に起こるように、アンモニア除去プロセス中に調整剤がアンモニアと反応して、アンモニア基を含有する副生成物を形成する場合、副生成物が第２静電集塵器１２へ再循環されて可能であれば第１静電集塵器１１へも再循環されうるように、副生成物を回収してこれを処理し、調整剤が再び得られると有利である。
【００７７】
例えば、アンモニアを除去する間、硫酸水素アンモニウムはアンモニアと反応して硫酸アンモニウムとなり、これは底部出口４５からの溶液で回収される。
【００７８】
硫酸アンモニウムは副生成物として使用され、そのため浄化システム１から除去されるが、この事例では、浄化システム１に硫酸を補充して、調整剤としての使用のための硫酸水素アンモニウムを再形成することが必要である。
【００７９】
代替的に、図１に示されているように、硫酸アンモニウムは、循環ポンプ５３を備える回収ライン４６を介して回収ユニット４７へ送られ、ここで硫酸アンモニウムが（例えば加熱を通して）劣化して、硫酸水素アンモニウムとアンモニアとを形成する。
【００８０】
回収ユニット４７では、静電集塵器１２からの硫酸アンモニウムの溶液は（好都合な加熱手段を介して）熱処理されて、気相のアンモニウムが生成され、これは尿素の生成のため尿素ライン５４を通して尿素プラント３へ送られ、（少量の硫酸アンモニウムも含有する）硫酸水素アンモニウムの溶液は、再循環ライン３０を通して静電集塵器１２へ再循環される際に、アンモニアを除去するための調整剤として静電集塵器１２で再利用される。
【００８１】
再循環ライン３０は、静電集塵器１２の再循環入口４９ａ，４９ｂの両方に、また任意であるが、（第１静電集塵器１１でも硫酸水素アンモニウムによる調整が考えられる場合には）それぞれのライン部分を通して静電集塵器１１の再循環入口２９にも接続されている。
【００８２】
硫酸水素アンモニウムの溶液による効果的な調整と効果的なアンモニウム除去のため、再循環入口４９ａで硫酸水素アンモニウムの溶液を噴霧化して適切な分散を保証することが有利であり、これによって高いアンモニア吸収効率を達成するのに必要な接触時間を短縮可能となる。
【００８３】
例えば再循環入口４９ａで再循環ライン３０に配置されている噴射装置５２は、そのため、噴霧器を備えている。
【００８４】
調整により、２÷４ｍ／秒程度の流速とすることが可能であり、その結果、静電集塵器１２のサイズの縮小と９９％を超える最終的な除去効率とが得られる。
【００８５】
静電集塵器１２で処理される気体ストリームにおける硫酸水素アンモニウムの分散を向上させるため、硫酸水素アンモニウム噴霧器がファン１８の上流で接続ライン１６へ挿入される。しかし、この事例では、ファン１８の下流での液体の形成を回避するため、噴射される硫酸水素アンモニウムの量は制限されなければならない。
【００８６】
処理される気体ストリームの流量によっても、異なるタイプの静電集塵器１２が設けられる。例えば、管形、円板状、または平板状の静電集塵器が考えられる。
【００８７】
両方の静電集塵器１１，１２が直列で使用される（図１に示された）事例では、腐食と凝縮物の形成とを回避するように二つの静電集塵器１１，１２の間にファン１８（または幾つかのファン１８）を挿入すると有利である。
【００８８】
使用時には、尿素粉体除去ステップとアンモニア除去ステップとが二つの静電集塵器１１，１２でそれぞれ行われ、これらはそれぞれの静電集塵器１１，１２で全体的にまたは主として実行され、除去ステップで処理される不純物つまり尿素粉体またはアンモニアの実質的にすべてまたは少なくとも大部分が除去される。
【００８９】
凝固ユニット２は、尿素供給ライン４を通して尿素プラント３から溶融尿素を受け取り、尿素は冷却空気５とともに供給される。固体尿素（粒状体またはプリル）が凝固ユニット２から収集され、排出される気体ストリームは基本的に、凝固ユニット２で使用される冷却空気により形成されて尿素粉体とアンモニアとを含有する。凝固ユニット２を出た気体ストリームは、気体ライン６を通して浄化システム１へ、具体的には第１静電集塵器１１へ送られる。
【００９０】
凝固ユニット２を出た気体ストリームは、気体入口２３を通って第１静電集塵器１１に入り、調整剤（アンモニア蒸気および／または硫酸水素アンモニウム溶液）の噴射により可能な限り調整され、尿素粉体除去プロセスが行われる電極領域２０を通過する。
【００９１】
電極領域２０の放電極と集電極との間への電位差の印加は、電極領域２０を通過する気体ストリームのイオン化を引き起こす電界を発生させる。存在する尿素の粒子が帯電し、集電極により誘引され、その後で底部出口２５から排出され、戻りライン２６を通して凝固ユニット２へ戻される。
【００９２】
気体ストリームは気体出口２４から出て、（ファン１８を備える）接続ライン１６を通過し、第２静電集塵器１２に達する。
【００９３】
気体ストリームは気体入口４３を通って第２静電集塵器１２に入り、可能であれば調整剤（硫酸水素アンモニウムの溶液）の噴射により調整され、アンモニア除去プロセスが行われる電極領域４０を通過する。
【００９４】
電極領域４０の放電極と集電極との間への電位差の印加は、電極領域４０を通過する気体ストリームのイオン化を引き起こす電界を発生させる。存在するアンモニアは帯電し、集電極により誘引され、その後で底部出口４５から排出される。
【００９５】
アンモニア除去プロセスの間に硫酸水素アンモニウムが調整剤として使用される場合、硫酸水素アンモニウムがアンモニアと反応して硫酸アンモニウムとなる。硫酸アンモニウムの溶液はこうして底部出口４５から回収され、回収ライン４６を通して回収ユニット４７へ送られる。回収ユニット４７では、硫酸アンモニウムの溶液が熱処理されて硫酸アンモニウムを劣化させ、（回収され、尿素ライン５４を通して尿素プラント３へ戻される）気相のアンモニアと、（再循環ライン３０を通して）静電集塵器１１，１２で調整剤として浄化システム１に再利用される溶液中の硫酸水素アンモニウムとが生成される。
【００９６】
尿素粉体とアンモニアとが精製された気体ストリームは静電集塵器１２の気体出口４４を出て、それから煙突１５を介して排出される。
【００９７】
すでに説明したものと類似であるか同一の詳細が同じ参照番号で記されている図２の実施形態において、アンモニアを除去するための第２静電集塵器１２は、円板状の静電集塵器であって煙突１５に一体化されている。
【００９８】
この構成では、静電集塵器１２は煙突１５へ延出するシェルを有している。静電集塵器１２の気体出口４４は煙突１５に直接通じている。
【００９９】
処理される気体ストリームはやはり接続ライン１６を通して到達し、気体入口４３を通して静電集塵器１２に入る。
【０１００】
この実施形態でも、入口端部４２へ供給される噴霧化硫酸水素アンモニウムで調整することにより、静電集塵器１２のアンモニア除去効率が上昇する。
【０１０１】
図２に示されている例では、調整剤（硫酸水素アンモニウムの溶液）は、噴霧器を備えて接続ライン１６に配置されている噴射装置５２を介して気体ストリームへ噴射される。
【０１０２】
気体ストリームから除去された尿素と除去プロセスで生成された硫酸アンモニウムとを含有する溶液は、少なくとも一つの底部出口４５を通して静電集塵器１２から抽出され、回収ライン４６を通して回収ユニット４７へ送られ、ここで（例えば加熱を通して）硫酸アンモニウムが劣化してアンモニアと硫酸水素アンモニウムが形成され、アンモニウムは尿素プラント３へ送られ、再循環ライン３０を通して硫酸水素アンモニウムは静電集塵器１１と静電集塵器１２へ再循環される。硫酸水素アンモニウムは、再循環入口２９から静電集塵器１１へ、また再循環入口４９ｂから静電集塵器１２へ入る。代わりに硫酸水素アンモニウムの一部は噴射装置５２へ迂回され、気体入口４３の前に気体ライン６へ流入する。
【０１０３】
最後に、添付請求項の範囲を逸脱することなくここに説明および図示された浄化方法およびシステムにさらなる修正および変形が設けられてもよいことは、言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０４】
１  浄化システム
２  凝固ユニット
３  尿素プラント
４  尿素供給ライン
５  冷却空気ストリーム
６  気体ライン
７  第１除去装置
８  第２除去装置
１１，１２  静電集塵器
１３  気体処理回路
１４  再循環回路
１５  煙突
１６  接続ライン
１７  排出ライン
１８  ファン
２０  電極領域
２２  入口端部
２３  気体入口
２４  気体出口
２５  底部出口
２６  戻りライン
２７  補助入口
２８  調整ライン
２９  再循環入口
３０  再循環ライン
３１  出口端部
３２  第１噴射装置
４０  電極領域
４１  調整領域
４２  入口端部
４３  気体入口
４４  気体出口
４５  底部出口
４６  回収ライン
４７  回収ユニット
４９ａ，４９ｂ  再循環入口
５１  出口端部
５２  第２噴射装置
５３  循環ポンプ
５４  尿素ライン
【図１】
0006650924.tif 000002
【図２】
0006650924.tif 000003