(57)【要約】【課題】      好ましい気体の高温浄化が得られ、その廃熱を回収してベッド物質のプレヒートに応用し、エネルギー節約の目的を達成する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温浄化装置を提供する。【解決手段】  複数のベッド物質と、  該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の一方の側面に気体を導入する気体進入口を形成し、他方の側面に気体の出口を形成してなるホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、  該浄化ユニット内に設けられ該ベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器と、  該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から供給するベッド物質供給ユニットとなどによって構成する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のベッド物質と、
該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の一方の側面に気体を導入する気体進入口を形成し、他方の側面に気体の出口を形成してなるホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、
該浄化ユニット内に設けられ該ベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器と、
該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなり、
該ベッド物質が該浄化ユニット内を通過する領域をベッド物質流通経路とし、該浄化ユニットの気体進入口から導入される気体が該ベッド物質の流動方向に対して逆方向に移動し、該ベッド物質流通経路を通過して該浄化ユニットの上部から排出されるように構成することを特徴とする蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２】
前記蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、該浄化ユニットの上部に設けられ、該ベッド物質を導入する上端部と、該上端部に設ける排気口を具えてなり、且つ該ベッド物質供給ユニットから供給される該ベッド物質内の流動する所定の長さの重力経路を内部に形成してなり、該浄化ユニットの上部からの気体を通過させて該排気口から放出する廃熱回収ユニットを更に具えることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３】
前記ベッド物質に触媒が添加されることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４】
前記ベッド物質の流動する経路に複数のフィールド調整ユニットを設けることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５】
前記フィールド調整ユニットの断面が、屋根状を呈することを特徴とする請求項４に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６】
前記フィールド調整ユニットの断面が、八の字を呈することを特徴とする請求項４に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項７】
前記フィールド調整ユニットが、直立するプレ−ト構造を呈することを特徴とする請求項４に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項８】
前記フィールド調整ユニットの断面が、管状を呈することを特徴とする請求項４に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項９】
前記加熱器が、該浄化ユニット内に設けられ、且つ該ベッド物質の流通経路の中心線に沿って設けられることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１０】
前記加熱器が、該ホッパー構造部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１１】
前記加熱器が、該ホッパー構造部の気体進入口に設けられることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１２】
前記顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具えることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１３】
前記加熱器が、該気体進入室体の内壁に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１４】
前記気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入することを特徴とする請求項１２に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１５】
前記浄化ユニット内にフィールド調整ユニットを設け、加熱器を該フィールド調整ユニット上に設けること特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１６】
前記ベッド物質供給ユニットが、該ベッド物質を浄化する分離器と、
該浄化ユニットの底部と該分離器との間に設けられ、該ベッド物質を該分離器に移動させて分離器による浄化に供する汚染ベッド物質回路と、
該分離器で浄化したベッド物質を該浄化ユニットに移動させるベッド物質供給路とを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１７】
複数のベッド物質と、
該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の外周に高温の気体を取り入れて上部から放出するための気体進入口を形成するホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、
該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなり、
該ベッド物質が該浄化ユニット内を通過する領域をベッド物質流通経路とし、該浄化ユニットの気体進入口から導入される高温の気体が該ベッド物質の流動方向に対して逆方向に移動し、該ベッド物質流通経路を通過して該浄化ユニットの上部から排出されるように構成することを特徴とする蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１８】
前記蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、該浄化ユニットの上部に設けられ、該ベッド物質を導入する上端部と、該上端部に設ける排気口を具えてなり、且つ該ベッド物質供給ユニットから供給される該ベッド物質内の流動する所定の長さの重力経路を内部に形成してなり、該浄化ユニットの上部からの気体を通過させて該排気口から放出する廃熱回収ユニットを更に具えることを特徴とする請求項１７に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項１９】
前記ベッド物質に触媒が添加されることを特徴とする請求項１７に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２０】
前記ベッド物質の流動する経路に複数のフィールド調整ユニットを設けることを特徴とする請求項１７に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２１】
前記フィールド調整ユニットの断面が、屋根状を呈することを特徴とする請求項２０に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２２】
前記フィールド調整ユニットの断面が、八の字を呈することを特徴とする請求項２０に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２３】
前記フィールド調整ユニットが、直立するのプレ−ト構造を呈することを特徴とする請求項２０に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２４】
前記フィールド調整ユニットの断面が、管状を呈することを特徴とする請求項２０に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２５】
前期浄化ユニットに、該ベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器が更に含まれることを特徴とする請求項１７に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２６】
前記加熱器が、該浄化ユニット内に設けられ、且つ該ベッド物質の流通経路の中心線に沿って設けられることを特徴とする請求項２５に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２７】
前記加熱器が、該ホッパー構造部に設けられることを特徴とする請求項２５に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２８】
前記加熱器が、該ホッパー構造部の気体進入口に設けられることを特徴とする請求項２５に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項２９】
前記顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具えることを特徴とする請求項２５に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３０】
前記気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入することを特徴とする請求項２９に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３１】
前記加熱器が、該気体進入室体の内壁に設けられることを特徴とする請求項２９に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３２】
前記浄化ユニット内にフィールド調整ユニットを設け、加熱器を該フィールド調整ユニット上に設けること特徴とする請求項２５に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３３】
前記顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具えることを特徴とする請求項１７に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３４】
前記気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入することを特徴とする請求項３３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３５】
前記ベッド物質供給ユニットが、該ベッド物質を浄化する分離器と、
該浄化ユニットの底部と該分離器との間に設けられ、該ベッド物質を該分離器に移動させて分離器による浄化に供する汚染ベッド物質回路と、
該分離器で浄化したベッド物質を該浄化ユニットに移動させるベッド物質供給路とを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３６】
蓄熱顆粒体である複数のベッド物質と、
該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の外周に高温の気体を取り入れる気体進入口を形成するホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、
該浄化ユニットの上端部に接続し該ベッド物質が流動する所定の長さの重力通過経路を提供し、且つ該ベッド物質を導入する上端と該上端に設けられる排気口を具えてなる廃熱回収ユニットと、
該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなり、
該ベッド物質が、該廃熱回収ユニットの上端から導入され、該廃熱回収ユニットを通過して該浄化ユニットの上端部から該浄化ユニットに進入し、該浄化ユニットを通過して底部から排出されるように構成するとともに、該ベッド物質が該浄化ユニットと該排気回収ユニット内を通過する領域をベッド物質流通経路とし、該浄化ユニットの気体進入口から導入される高温の気体が該ベッド物質の流動方向に対して逆方向に移動し、該ベッド物質流通経路を通過して該浄化ユニットの上部から排出されるように構成することを特徴とする蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３７】
前記ベッド物質に触媒が添加されることを特徴とする請求項３６に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３８】
前記ベッド物質の流動する経路に複数のフィールド調整ユニットを設けることを特徴とする請求項３６に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項３９】
前記フィールド調整ユニットの断面が、屋根状を呈することを特徴とする請求項３８に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４０】
前記フィールド調整ユニットの断面が、八の字を呈することを特徴とする請求項３８に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４１】
前記フィールド調整ユニットが、直立するプレ−ト構造を呈することを特徴とする請求項３８に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４２】
前記フィールド調整ユニットの断面が、管状を呈することを特徴とする請求項３８に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４３】
前期浄化ユニットに、該ベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器が更に含まれることを特徴とする請求項３８に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４４】
前記加熱器が、該浄化ユニット内に設けられ、且つ該ベッド物質の流通経路の中心線に沿って設けられることを特徴とする請求項４３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４５】
前記加熱器が、該ホッパー構造部に設けられることを特徴とする請求項４３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４６】
前記加熱器が、該ホッパー構造部の気体進入口に設けられることを特徴とする請求項４３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４７】
前記フィールド調整ユニットが、該浄化ユニット内に設けられ、該加熱器が該浄化ユニットのフィールド調整ユニット上に設けられることを特徴とする請求項４３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４８】
前記顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具えることを特徴とする請求項４３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項４９】
前記気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入することを特徴とする請求項４８に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５０】
前記加熱器が、該気体進入室体の内壁に設けられることを特徴とする請求項４８に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５１】
前記顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室を具え、該気体進入室の内壁を保温構造で被覆し、気体が該内壁の正接方向からに該気体進入室に進入すること特徴と請求項３６に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５２】
前記浄化ユニットが、該ベッド物質を浄化する分離器と、
該浄化ユニットの底部と該分離器との間に設けられ、該ベッド物質を該分離器に移動させて分離器による浄化に供する汚染ベッド物質回路と、
該分離器で浄化したベッド物質を該浄化ユニットに移動させるベッド物質供給路とを更に含むことを特徴とする請求項３６に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５３】
複数のベッド物質と、
該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の外周に高温の気体を取り入れる気体進入口を形成し、上端部を出口として進入した気体を排出するホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、
高温の該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなり、
該ベッド物質が該浄化ユニット内を通過する領域をベッド物質流通経路とし、該浄化ユニットの気体進入口から導入される高温の気体が該ベッド物質の流動方向に対して逆方向に移動し、該ベッド物質流通経路を通過して該浄化ユニットの上部から排出されるように構成することを特徴とする蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５４】
前記蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、該浄化ユニットの上部に設けられ、該ベッド物質を導入する上端部と、該上端部に設ける排気口を具えてなり、且つ該ベッド物質供給ユニットから供給される該ベッド物質内の流動する所定の長さの重力経路を内部に形成してなり、該浄化ユニットの上部からの気体を通過させて該排気口から放出する廃熱回収ユニットを更に具えることを特徴とする請求項５３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５５】
前記ベッド物質に触媒が添加されることを特徴とする請求項５３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５６】
前記ベッド物質の流動する経路に複数のフィールド調整ユニットを設けることを特徴とする請求項５３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５７】
前記フィールド調整ユニットの断面が、屋根状を呈することを特徴とする請求項５６に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５８】
前記フィールド調整ユニットの断面が、八の字を呈することを特徴とする請求項５６に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項５９】
前記フィールド調整ユニットが、直立するプレ−ト構造を呈することを特徴とする請求項５６に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６０】
前記フィールド調整ユニットの断面が、管状を呈することを特徴とする請求項５６に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６１】
前期浄化ユニットに、該ベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器が更に含まれることを特徴とする請求項５３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６２】
前記加熱器が、該浄化ユニット内に設けられ、且つ該ベッド物質の流通経路の中心線に沿って設けられることを特徴とする請求項６１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６３】
前記加熱器が、該ホッパー構造部に設けられることを特徴とする請求項６１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６４】
前記加熱器が、該ホッパー構造部の気体進入口に設けられることを特徴とする請求項６１に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６５】
前記顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具えることを特徴とする請求項５３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６６】
前記気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入することを特徴とする請求項６５に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６７】
前記加熱器が、該気体進入室体の内壁に設けられ、進入する気体の温度を所定の温度に加熱する加熱器を含むことを特徴とする請求項６５に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６８】
前記フィールド調整ユニットが、該浄化ユニット内に設けられ、該加熱器が該浄化ユニットのフィールド調整ユニット上に設けられることを特徴とする請求項５３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【請求項６９】
前記浄化ユニットが、該ベッド物質を浄化する分離器と、
該浄化ユニットの底部と該分離器との間に設けられ、該ベッド物質を該分離器に移動する汚染ベッド物質回路と、
該分離器で浄化したベッド物質を該浄化ユニットに移動させるベッド物質供給路とを更に含むことを特徴とする請求項５３に記載の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体浄化装置に関し、特に高温のベッド物質を具え、気体のクラッキング、浄化を行い、更に高温の排気ガスを回収してベッド物質のプレヒートに供する一貫作業式の気体浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の工業製造工程においては、高温の温度条件で排気ガスを分解して毒性を除去しなければならない。かかる毒性除去の過程においては、通常一部の粉塵（微小な固体の微粒子）が発生する。このため毒性を除去した排気ガスは放出する前に微粒子、粉塵を除去しなければならない。
【０００３】
前述の毒性を有する気体は、各種産業の製造工程において広く存在し、例えばＢ2Ｈ6、Ｃ5Ｆ8、ＣＨＦ3、ＣＨ2Ｆ2、ＣＯ、Ｃ4Ｆ6、Ｃ2Ｆ6、Ｈ2、ＮＦ3、ＳＦ6、ＳｉＨ4、ＳｉＦ4、ＴＥＯＳ、ＷＦ6などが挙げられる。また、ＢＣＬ3、Ｃｌ2、ＨＣｌ、ＮＨ3、Ｎ2Ｏなどの気体は、水で洗浄するか、もしくは吸着剤／触媒などの物質を添加する方法によって毒性を除去することができる。
【０００４】
従来の技術において、高温で排気の毒性を処理する装置で、普及しているものには、熱式浄化装置（Thermal type scrubber）と、湿式浄化装置（Wet type scrubber）が挙げられる。
【０００５】
図１に従来の排気毒性高温除去処理システムを開示する。図面によれば排気処理システム１は、湿式浄化装置に属し、高温反応炉１０と、水冷式冷却器１２と、袋フィルター１４とを含んでなる。排気処理システム１を操作する場合は、先に排気（有毒または無毒）を高温反応炉１０に導入し、炉壁の輻射熱で気体をクラッキングして粉塵の微粒子を含む高温の気体とした後、該粉塵の微粒子を含む高温の気体を水冷式冷却器１２に導入して直接的または間接的に水冷方式で冷却して気体の温度を下げる。さらに袋フィルター１４に導入し、袋フィルター１４のろ過構造によって気体に含まれる粉塵を除去し、温度を降下させ、ろ過して粉塵を除去した気体を特定の領域に放出する。
【０００６】
しかしながら、上述の技術を運用する場合、以下に掲げる欠点が挙げられる。
１．前記排気処理システム１は、システム全体の体積が大きすぎると、水冷冷却器１２
の冷却効果が不十分になる、排気の温度が高温のまま袋フィルター１４に至ると、
袋フィルター１４が容易に破損する。
２．前記排気処理システム１において、毒性を有する排気を高温の反応炉１０に導入す
る目的は、炉壁の輻射熱を利用して、排気に含まれる毒性物質をクラッキングする
ことにある。しかし、反応炉１０の占める空間が大きすぎてはいけない。さもなく
ば、加熱効果が不十分になり、反応時間が不足して有毒の排気のクラッキングが不
完全になる恐れがある。
３．水冷式冷却器１２において、高温の排気の熱エネルギー１６（通常、高温反応炉１
０内において８００℃以上に至る）を効率よく回収することができない。よって、
システム全体のランニングコストが高くなり、省エネルギーと節水の要求に設備が
応えられない。
４．水冷式冷却器１２から排出される大量の冷却排水１８は、排水処理上の問題を招く。
５．袋フィルター１４の消耗材のコストが高すぎ、かつ高温の環境下において操作する
ことができない（このため、水冷式冷却器１２の存在が必要になる）間接的に熱エ
ネルギー１６を形成する原因となり、回収することが難しくなるといった問題が発
生する。
【０００７】
従って、有毒または無毒の気体を高温でクラッキングまたは加熱して粉塵を形成し除去する処理において、反応の完成率を高め、かつエネルギーの節約を達成する設備の開発が、目下の課題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の課題は、反応の完成率が高く、且つ汚染された気体の高温浄化を行うと共に、その廃熱を回収してベッド物質のプレヒートに応用し、エネルギー節約の目的を達成することのできる蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明者は、従来の技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、複数のベッド物質と、該ベッド物質が内部を通過する浄化ユニットであって、複数のホッパー部によってなり、気体の進入口と排気口を形成したホッパー構造部、該ベッド物質を加熱する加熱器などを含む浄化ユニットと、該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなる気体浄化装置の構造によって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づき本発明を完成させた。
以下、本発明について具体的に説明する。
【００１０】
請求項１に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、複数のベッド物質と、
該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の一方の側面に気体を導入する気体進入口を形成し、他方の側面に気体の出口を形成してなるホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、
該浄化ユニット内に設けられベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器と、
該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなり、
該ベッド物質が該浄化ユニット内を通過する領域をベッド物質流通経路とし、該浄化ユニットの気体進入口から導入される気体が該ベッド物質の流動方向に対して逆方向に移動し、該ベッド物質流通経路を通過して該浄化ユニットの上部から排出されるように構成してなるものである。
【００１１】
請求項２に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１における蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、該浄化ユニットの上部に設けられ、該ベッド物質を導入する上端部と、該上端部に設ける排気口を具えてなり、且つ該ベッド物質供給ユニットから供給される該ベッド物質内の流動する所定の長さの重力経路を内部に形成してなり、該浄化ユニットの上部からの気体を通過させて該排気口から放出する廃熱回収ユニットを更に具える。
【００１２】
請求項１に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１におけるベッド物質に触媒が添加される。
【００１３】
請求項４に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１におけるベッド物質の流動する経路に複数のフィールド調整ユニットを設ける。
【００１４】
請求項５に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４におけるフィールド調整ユニットの断面が、屋根状を呈する。
【００１５】
請求項６に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４におけるフィールド調整ユニットの断面が、八の字を呈する。
【００１６】
請求項７に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４におけるフィールド調整ユニットの断面が、直立状のプレ−ト構造を呈する。
【００１７】
請求項８に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４におけるフィールド調整ユニットの断面が、管状を呈する。
【００１８】
請求項９に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１における加熱器が、該浄化ユニット内に設けられ、且つ該ベッド物質の流通経路の中心線に沿って設けられる。
【００１９】
請求項１０に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１における加熱器が、該ホッパー構造部に設けられる。
【００２０】
請求項１１に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１における加熱器が、該ホッパー構造部の気体進入口に設けられる。
【００２１】
請求項１２に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１における顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具える。
【００２２】
請求項１３に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１２における前記加熱器が、該気体進入室体の内壁に設けられる。
【００２３】
請求項１４に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１２における気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入する。
【００２４】
請求項１５に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１における浄化ユニット内にフィールド調整ユニットを設け、加熱器を該フィールド調整ユニット上に設ける。
【００２５】
請求項１６に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１におけるベッド物質供給ユニットが、該ベッド物質を浄化する分離器と、
該浄化ユニットの底部と該分離器との間に設けられ、該ベッド物質を該分離器に移動させて分離器による浄化に供する汚染ベッド物質回路と、
該分離器で浄化したベッド物質を該浄化ユニットに移動させるベッド物質供給路とを更に含む。
【００２６】
請求項１７に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、複数のベッド物質と、
該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の外周に高温の気体を取り入れて上部から放出するための気体進入口を形成するホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、
該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなり、
該ベッド物質が該浄化ユニット内を通過する領域をベッド物質流通経路とし、該浄化ユニットの気体進入口から導入される高温の気体が該ベッド物質の流動方向に対して逆方向に移動し、該ベッド物質流通経路を通過して該浄化ユニットの上部から排出されるように構成する。
【００２７】
請求項１８に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１７における蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、該浄化ユニットの上部に設けられ、該ベッド物質を導入する上端部と、該上端部に設ける排気口を具えてなり、且つ該ベッド物質供給ユニットから供給される該ベッド物質内の流動する所定の長さの重力経路を内部に形成してなり、該浄化ユニットの上部からの気体を通過させて該排気口から放出する廃熱回収ユニットを更に具える。
【００２８】
請求項１９に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１７におけるベッド物質に触媒が添加される。
【００２９】
請求項２０に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１７におけるベッド物質の流動する経路に複数のフィールド調整ユニットを設ける。
【００３０】
請求項２１に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２０におけるフィールド調整ユニットの断面が、屋根状を呈する。
【００３１】
請求項２２に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２０におけるフィールド調整ユニットの断面が、八の字を呈する。
【００３２】
請求項２３に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２３におけるフィールド調整ユニットが、直立するプレ−ト構造を呈する。
【００３３】
請求項２４に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２０におけるフィールド調整ユニットの断面が、管状を呈する。
【００３４】
請求項２５に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１７における浄化ユニットに、該ベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器が更に含まれる。
【００３５】
請求項２６に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２５における加熱器が、該浄化ユニット内に設けられ、且つ該ベッド物質の流通経路の中心線に沿って設けられる。
【００３６】
請求項２７に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２５における加熱器が、該ホッパー構造部に設けられる。
【００３７】
請求項２８に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２５における加熱器が、該ホッパー構造部の気体進入口に設けられる。
【００３８】
請求項２９に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２５における顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具える。
【００３９】
請求項３０に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２９における気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入する。
【００４０】
請求項３１に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２９における加熱器が、該気体進入室体の内壁に設けられる。
【００４１】
請求項３２に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項２５における浄化ユニット内にフィールド調整ユニットを設け、加熱器を該フィールド調整ユニット上に設ける。
【００４２】
請求項２５に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１７における顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具える。
【００４３】
請求項３４に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３３における気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入する。
【００４４】
請求項３５に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項１７におけるベッド物質供給ユニットが、該ベッド物質を浄化する分離器と、
該浄化ユニットの底部と該分離器との間に設けられ、該ベッド物質を該分離器に移動させて分離器による浄化に供する汚染ベッド物質回路と、
該分離器で浄化したベッド物質を該浄化ユニットに移動させるベッド物質供給路とを更に含む。
【００４５】
請求項３６に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、蓄熱顆粒体である複数のベッド物質と、
該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の外周に高温の気体を取り入れる気体進入口を形成するホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、
該浄化ユニットの上端部に接続し該ベッド物質が流動する所定の長さの重力通過経路を提供し、且つ該ベッド物質を導入する上端と該上端に設けられる排気口を具えてなる廃熱回収ユニットと、
該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなり、
該ベッド物質が、該廃熱回収ユニットの上端から導入され、該廃熱回収ユニットを通過して該浄化ユニットの上端部から該浄化ユニットに進入し、該浄化ユニットを通過して底部から排出されるように構成するとともに、該ベッド物質が該浄化ユニットと該排気回収ユニット内を通過する領域をベッド物質流通経路とし、該浄化ユニットの気体進入口から導入される高温の気体が該ベッド物質の流動方向に対して逆方向に移動し、該ベッド物質流通経路を通過して該浄化ユニットの上部から排出されるように構成する。
【００４６】
請求項３７に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３６におけるベッド物質に触媒が添加される。
【００４７】
請求項３８に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３６におけるベッド物質の流動する経路に複数のフィールド調整ユニットを設ける。
【００４８】
請求項３９に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３８におけるフィールド調整ユニットの断面が、屋根状を呈する。
【００４９】
請求項４０に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３８におけるフィールド調整ユニットの断面が、八の字を呈する。
【００５０】
請求項４１に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３８におけるフィールド調整ユニットが、直立するプレ−ト構造を呈する。
【００５１】
請求項４２に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３８におけるフィールド調整ユニットの断面が、管状を呈する。
【００５２】
請求項４３に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３８における浄化ユニットに、該ベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器が更に含まれる。
【００５３】
請求項４４に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４３における加熱器が、該浄化ユニット内に設けられ、且つ該ベッド物質の流通経路の中心線に沿って設けられる。
【００５４】
請求項４５に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４３における加熱器が、該ホッパー構造部に設けられる。
【００５５】
請求項４６に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４３における加熱器が、該ホッパー構造部の気体進入口に設けられる。
【００５６】
請求項４７に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４３におけるフィールド調整ユニットが、該浄化ユニット内に設けられ、該加熱器が該浄化ユニットのフィールド調整ユニット上に設けられる。
【００５７】
請求項４８に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４３における顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具える。
【００５８】
請求項４９に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項４８における気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入する。
【００５９】
請求項５０に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５１における加熱器が、該気体進入室体の内壁に設けられる。
【００６０】
請求項５１に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３６における顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室を具え、該気体進入室の内壁を保温構造で被覆し、気体が該内壁の正接方向からに該気体進入室に進入する。
【００６１】
請求項５２に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項３６における浄化ユニットが、該ベッド物質を浄化する分離器と、
該浄化ユニットの底部と該分離器との間に設けられ、該ベッド物質を該分離器に移動させて分離器による浄化に供する汚染ベッド物質回路と、
該分離器で浄化したベッド物質を該浄化ユニットに移動させるベッド物質供給路とを更に含む。
【００６２】
請求項５３に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、複数のベッド物質と、
該ベッド物質を重力で流動させる顆粒ベッドと、該ベッド物質が導入される上部と、内部を流動する該ベッド物質を排出する底部と、及びホッパー部を少なくとも二以上直列に連結してなり、且つそれぞれのホッパー部とホッパー部との間の外周に高温の気体を取り入れる気体進入口を形成し、上端部を出口として進入した気体を排出するホッパー構造部と、を含んでなり、気体を導入して加熱し、且つ該ベッド物質のろ過作用で浄化する浄化ユニットと、
高温の該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含んでなり、
該ベッド物質が該浄化ユニット内を通過する領域をベッド物質流通経路とし、該浄化ユニットの気体進入口から導入される高温の気体が該ベッド物質の流動方向に対して逆方向に移動し、該ベッド物質流通経路を通過して該浄化ユニットの上部から排出されるように構成する。
【００６３】
請求項５４に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５３における蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、該浄化ユニットの上部に設けられ、該ベッド物質を導入する上端部と、該上端部に設ける排気口を具えてなり、且つ該ベッド物質供給ユニットから供給される該ベッド物質内の流動する所定の長さの重力経路を内部に形成してなり、該浄化ユニットの上部からの気体を通過させて該排気口から放出する廃熱回収ユニットを更に具える。
【００６４】
請求項５５に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５３におけるベッド物質に触媒が添加される。
【００６５】
請求項５６に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５３におえるベッド物質の流動する経路に複数のフィールド調整ユニットを設ける。
【００６６】
請求項５７に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５６におけるフィールド調整ユニットの断面が、屋根状を呈する。
【００６７】
請求項５８に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５６におけるフィールド調整ユニットの断面が、八の字を呈する。
【００６８】
請求項５９に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５６におけるフィールド調整ユニットの断面が、直立状のプレ−ト構造を呈する。
【００６９】
請求項６０に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５６におけるフィールド調整ユニットの断面が、管状を呈する。
【００７０】
請求項６１に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５３における前期浄化ユニットに、該ベッド物質を所定の温度に加熱する加熱器が更に含まれる。
【００７１】
請求項６２に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項６１における加熱器が、該浄化ユニット内に設けられ、且つ該ベッド物質の流通経路の中心線に沿って設けられる。
【００７２】
請求項６３に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項６１における加熱器が、該ホッパー構造部に設けられる。
【００７３】
請求項６４に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項６１における加熱器が、該ホッパー構造部の気体進入口に設けられる。
【００７４】
請求項６５に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５３における顆粒ベッドが、外部を密封する気体進入室体と少なくとも一以上の気体進入管を具える。
【００７５】
請求項６６に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項６５における気体進入室体の内壁が保温構造によって被覆され、進入する気体は該気体進入管にガイドされ該内壁の正接方向から該気体進入室体に進入する。
【００７６】
請求項６７に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項６５における前記加熱器が、該気体進入室体の内壁に設けられ、進入する気体の温度を所定の温度に加熱する加熱器を含む。
【００７７】
請求項６８に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５３におけるフィールド調整ユニットが、該浄化ユニット内に設けられ、該加熱器が該浄化ユニットのフィールド調整ユニット上に設けられる。
【００７８】
請求項６９に記載する蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱浄化装置は、請求項５３における浄化ユニットが、該ベッド物質を浄化する分離器と、
該浄化ユニットの底部と該分離器との間に設けられ、該ベッド物質を該分離器に移動する汚染ベッド物質回路と、
該分離器で浄化したベッド物質を該浄化ユニットに移動させるベッド物質供給路とを更に含む。
【発明の効果】
【００７９】
本発明の蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温浄化装置は、反応の完成率が高く、好ましい気体の高温浄化が得られるとともに、廃熱を回収して利用することによってエネルギーを節約し、ランニングコストを節減させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８０】
本発明は、高温のベッド物質によって気体のクラッキング、浄化を行い、更に高温の排気ガスを回収してベッド物質のプレヒートに供する一貫作業式の気体浄化装置を提供するものであって、ベッド物質と、該ベッド物質が内部を通過する浄化ユニットであって、複数のホッパー部によってなり、気体の進入口と排気口を形成したホッパー構造部、該ベッド物質を加熱する加熱器などを含む浄化ユニットと、該ベッド物質を該浄化ユニットの上部から該浄化ユニット内に供給するベッド物質供給ユニットとを含み構成され、反応の完成率を高め、かつエネルギーの節約を達成するという目的を実現した。
かかる構成の気体浄化装置について、その構造と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、以下に説明する。
【実施例】
【００８１】
図２、図３に、本発明による蓄熱式移動顆粒ベッドによる加熱または高温浄化処理を行う排気処理装置２のシステムの配置と、その好ましい実施例を開示する。該システムは、複数のベッド物質２０と、浄化ユニット２１と、廃熱回収ユニット２３と、ベッド物質供給ユニット２５とを含んでなる。
【００８２】
本発明において、ベッド物質２０が廃熱回収ユニット２３と浄化ユニット２１内を通過する領域をベッド物質流通経路３０と定義する。
【００８３】
本発明において、ベッド物質２０は熱を蓄積する特性を有する顆粒状物（例えば遠赤外線セラミックスの顆粒、もしくはその他多孔性でかつ熱を蓄積する特性を有する顆粒状物）であって、高温の温度条件下において毒性、もしくは危害を与える性質の汚染された気体をクラッキングするか、もしくは浄化するとともに、該顆粒物によって形成されるベッド物質流通経路３０において、汚染された気体をクラッキングするか、もしくは浄化した後に発生する粉塵、または微粒子２４（例えば二酸化けい素など）をろ過する。さらに、顆粒状物が重力によって連続して移動し、気体がろ過される場合の圧力を降下させ、粉塵、及び微粒子などを含む汚染物２４を除去する効果を達成する。
【００８４】
浄化ユニット２１は、汚染された気体を導入して加熱し、ベッド物質流通経路３０を流動するベッド物質２０を浄化する。また、顆粒ベッド（図面に開示する浄化ユニット２１の範囲内）と、加熱器２１５とを含んでなる。
【００８５】
浄化ユニット２１の顆粒ベッドにおいては、重力によってベッド物質２０が自然に流通する。また、少なとも２つ以上のホッパー部を直列に連結してなるホッパー構造部２１１（図３には６つのホッパー部による構造部を開示する）と、上部（２１７）と、底部２１９とを含んでなる。ベッド物質２０は上部（２１７）から導入されホッパー構造部２１１を構成するそれぞれのホッパー部を順に通過し、さらに底部２１９から排出される。ホッパー構造部２１１において、それぞれのホッパー部とホッパー部との間には、外周部に汚染された気体進入口２１２を形成する。
【００８６】
加熱器２１５は、浄化ユニット２１内のベッド物質２０を加熱し、所定の温度にし、汚染された気体に対して高温の浄化反応を行う。実施例において、加熱器２１５は、浄化ユニット２１内のベッド物質流通経路３０の中心に設けられ、一端が上部２１７からやや突出し、廃熱回収ユニット２３に至る。
【００８７】
図３に開示するように、ベッド物質２０は重力によって自然に流動し、よって、ホッパー構造部２１１の気体進入口２１２を形成した位置においてベッド物質堆積境界線２００を形成する。該ベッド物質堆積境界線２００は、ベッド物質２０と、導入する汚染された気体とが初めて接触する線となる。
【００８８】
図３、図１７に開示するように、浄化ユニット２１は、顆粒ベッド以外に、外部から密封する気体進入室体２１０を有する。該気体進入室体２１０は、汚染された気体を導入するか、もしくは気体が進入する少なくとも１以上の気体進入管２１０４を設ける。これによって、気体進入室体２１０は汚染された気体を効率よく隔離することができる。また、好ましくは、汚染された気体を導入するための気体進入管２１０４を気体進入室体２１０の室壁２１００に対して正接（tangent）方式で設け、それぞれの気体進入室体２１０が平均して汚染された気体を導入できるようにする。好ましい実施例の形態によれば、気体進入室体２１０には、保温構造部２１０２を設け、反応する気体とベッド物質２０の温度が放散しないようにする、その気体を導入する方向は、好ましくは正接方向から行えるようにする。
【００８９】
本発明において、浄化ユニット２１の顆粒ベッドは、従来の構造を用いる。これには、例えば台湾特許出願第５４５２８２号（出願日は２００２年１１月１９日）「移動式顆粒ベッド装置」などが挙げられる。該特許に開示される構造と、その操作に係る技術の詳細は、当業者の熟知するものであるため、ここでは詳述しない。
【００９０】
廃熱回収ユニット２３は、浄化ユニット２１の上部２１７上に設けられ、ベッド物質２０が重力によって流動して浄化ユニット２１に導入される場合、所定の長さの重力通過経路をベッド物質２０に提供し、かつ浄化ユニット２１によって浄化された上昇する高温の気体２２が放出する熱を逆方向に流動するベッド物質２０に与えて浄化ユニット２１に進入する前のベッド物質２０をプレヒートし、熱エネルギーの回収と加熱器２１５の負荷を軽減する効果を達成する。図面に開示するように、廃熱回収ユニット２３は、ベッド物質２０を導入する上端部２３５と、浄化ユニット２１の上部２１７と接続する底端部２３７と、該上端部２３５に設ける排気出口２３２を含む。
【００９１】
ベッド物質供給ユニット２５は、浄化ユニット２１の顆粒ベッド底部２１９から排出されるベッド物質２０と粉塵２４と回収し、ベッド物質２０を浄化して廃熱回収ユニット２３の上端２３５から供給する。
【００９２】
図３に開示するように、ベッド物質供給ユニット２５は、分離器２５２と、汚染ベッド物質回収路２５１と、浄化ベッド物質供給路２５３とを含んでなる、分離器２５２はベッド物質２０と気体を高温浄化して発生する粉塵２４（もしくは微粒子）とを分離させる作用を有する。汚染ベッド物質回収路２５１は、浄化ユニット２１の底部２１９と分離器２５２との間に設けられ、粉塵２４（もしくは微粒子）が混入するか、もしくは吸収したベッド物質２０を分離器２５２に移動させて、分離器２５２による浄化に供する。ベッド物質供給路２５３は、廃熱回収ユニット２３の上端２３５と分離器２５２との間に設けられ、浄化したベッド物質２０を廃熱回収ユニット２３に移動させる（実施例において、ベッド物質２０はホッパー状のベッド物質入り口２３３から廃熱回収ユニット２３に導入される）。
【００９３】
本発明において、ベッド物質２０の流動する方向は、廃熱回収ユニット２３の上端２３５から進入し、廃熱回収ユニット２３を経過する。この場合、逆方向に流れる高温の排気２２によってプレヒートされ、浄化ユニット２１の上部２１７から浄化ユニット２１に進入する。浄化ユニット２１内を流通する場合、加熱器２１５によって反応温度以上に加熱されて温度を保ち、汚染された気体と反応を行う。次いで、浄化ユニット２１の底部２１９からベッド物質供給ユニット２５に回収されて、さらに廃熱回収ユニット２３に至る。
【００９４】
本発明において、汚染された気体の流動する方向は、浄化ユニット２１の顆粒ベッドの気体進入口２１２から導入され、ベッド物質流通経路３０内を流動するベッド物質３０に接触し、ベッド物質２０の流動方向と逆方向に流れ、高温浄化、もしくはクラッキング反応が発生し、ベッド物質流通経路３０を通過する課程において、高温浄化反応によって発生した粉塵２４、もしくは微粒子がろ過によって除去され、さらに浄化された高温の気温２２は上昇して廃熱回収ユニット２３に進入し、回収され浄化されたベッド物質２０と熱交換が発生して廃熱回収ユニット２３内のベッド物質２０をプレヒートする。熱交換によって温度が低下した気体は、廃熱回収ユニット２３の上端２３５の排気出口２３２から排出される。
【００９５】
浄化ユニット２１内において高温浄化反応で発生した粉塵２４、もしくは汚染微粒子は、生成された後、ベッド物質流通経路３０内のベッド物質２０によって形成されるろ過作用を受け、ベッド物質２０とともに下方に流動し、ベッド物質供給ユニット２５においてベッド物質２０と分離する。
【００９６】
廃熱回収ユニット２３においては、浄化された高温の気体と、逆方に流動するベッド物質２０との間に熱交換が発生し、回収する廃熱を熱源とするため、廃熱の放出を減少し、同時にシステムの熱エネルギーのランニングコストを節減することができる。
【００９７】
本発明におけるベッド物質２０は、吸着材、触媒、もしくはその他添加剤を添加することによって、有害汚染物を除去し、汚染した気体の浄化の過程を早め、もしくは汚染した気体を浄化するための反応の臨界温度を降下させるなどの相対的な効果が得られる。
【００９８】
図３に開示するように、浄化ユニット２１のベッド物質流通経路３０には、屋根状構造の流動フィールド調整ユニット２１３を複数設けて、ベッド物質流通経路３０においてベッド物質滞留領域の発生を防ぐ。また、流動フィールド調整ユニット２１３を設けることによって、ベッド物質２０の接触経路と接触時間を増加させることができる。同様に、流動フィールド調整ユニット２１３を廃熱回収ユニット２３のベッド物質流通経路３０に設ける実施形態（図示しない）としてもよい。
【００９９】
図４に開示するように、本発明による蓄熱式移動顆粒ベッドによって高温浄化処理を行う排気処理装置２の他の実施形態を開示する。第２の実施例においては、加熱器２１５を浄化ユニット２１内の流動フィールド調整ユニット２１３上に設け、流動フィールド調整ユニット２１３のベッド物質２０を加熱する点で図３に開示する実施例と異なる。
【０１００】
図５に、本発明による蓄熱式移動顆粒ベッドによって気体の高温浄化処理をおこなう排気処理装置２の浄化ユニット２１の他の実施形態の構造を開示する。図面によれば加熱器２１５はホッパー構造部２１１上に設けて流動するベッド物質２０を加熱する。
【０１０１】
図６に、本発明による蓄熱式移動顆粒ベッドによって気体の高温浄化処理をおこなう排気処理装置２の浄化ユニット２１のその他実施形態の構造を開示する。図面によれば加熱器２１５はホッパー構造部２１１の間の期待進入口２１２上に設けて通過する汚染された気体を加熱する。加熱された後の気体は更にベッド物質２０と反応する。その効果は前述する実施形態と同様である。
【０１０２】
図７に、本発明による蓄熱式移動顆粒ベッドによって気体の高温浄化処理をおこなう排気処理装置２の浄化ユニット２１の別の実施形態の構造を開示する。図面によれば加熱器２１５は気体進入室体２１０の内壁に設けて通過する汚染された気体をプレヒートする。加熱された後の気体は更にベッド物質２０と反応する。その効果は前述する実施形態と同様である。
【０１０３】
図１７は、本発明における気体進入室体２１０の構造を示した断面説明図である。上述するように気体進入室体２１０は室壁２１００を具えてなり、該室壁２１００は内壁を保温構造部２１０２で被覆する。進入する気体は気体進入管２１０４から進入する。即ち接平面に沿って対応する気体進入口２１０６から気体進入室体２１０内に進入する。加熱器２１５は気体進入室体２１０の内壁（即ち、室壁２１００上）に設けられ、気体進入管２１０４のガイドによって進入する汚染された気体をプレヒートする。
【０１０４】
図８に、本発明による蓄熱式移動顆粒ベッドによって気体の高温浄化処理をおこなう排気処理装置２の浄化ユニット２１の更に別の実施形態の構造を開示する。図面によれば加熱器２１５の上部２１７が筒状構造を呈するベッド物質流通経路３０には複数の流動フィールド調整ユニット２１３を交差状に設ける。加熱器２１５は該筒状構造の上部２１７に設けて流動するベッド物質２０を加熱する。
【０１０５】
本発明において前述する図３から図８のそれぞれの加熱器２１５はそれぞれの実施形態による位置において単独で存在する方法をもって設置する。しかしながら、これらを組み合わせる方式で設けることも当然可能である。例えば図３と図６に開示する加熱器２１５を同時に具える排気処理装置２であってもよい。
【０１０６】
本発明において流動フィールド調整ユニット２１３の断面構造は図３に開示する屋根状構造以外に図９に開示する八の字状構造（かかる実施形態においてホッパー構造部２１１の両側のホッパー部には高度差ｅが存在する）か、図１０に開示する直立状プレート構造か、図１１に開示する直列プレート構造か、もしくは図１２から図１４に開示する管状構造（それぞれ断面が楕円形、三角形、菱形を呈する）であってもよい。
【０１０７】
図１５は、本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体高温浄化装置の他の実施形態を表す説明図である。図２に開示する実施形態と比べた場合、この実施形態はベッド物質供給ユニットを設けない点において異なる。ベッド物質２０は浄化ユニット２１の上部２１７から直接浄化ユニット２１に供給する。同様に浄化した後の排気も浄化ユニット２１の上部２１７から放出する。
【０１０８】
図１５に開示する実施形態においては加熱器を設けない（浄化ユニット２１内の三角形で示した位置）。よって汚染された気体の高温浄化を行う場合は、汚染された気体が浄化ユニット２１に進入する前に、所定の温度に足るまでプレヒートしなければならない。気体を加熱する方法には多種類あるが、これらはいずれも従来の技術であって、当業者の熟知するものである。よってここでは詳述しない。
【０１０９】
図１６は本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体高温浄化装置の他の実施形態を示した説明図である。図１５に開示する実施形態に比して、この実施形態においては浄化ユニット２１の顆粒ベッドが従来の顆粒ベッドである点において異なる。即ち、汚染された気体がベッド体の一方（図面の左側）から進入し、ベッド物質を通過してろ過された後ベッド体の他方（図面の右側）から放出される。かかる実施形態は前述する実施形態の「ベッド体が取り巻く側から進入し、上部から放出される」という本発明の特徴を具えた方式と異なる。しかし、この実施形態において浄化ユニット２１内に本発明の加熱器（図面に三角形で表示する）を設けてもよい加熱器を設ける位置は上述するそれぞれの実施形態の記述を参考にすることができる。
【０１１０】
本発明において、高温のベッド物質２０は同時に有毒、もしくは無毒の排気を浄化するか、クラッキングするとともに有害汚染物、及び微少粒状物を除去する機能を有する。その加熱、反応、及び浄化のそれぞれの機能を一体化した方式はコストを効率良く節減し、且つ従来の袋フィルタを設けない集塵装置が高温によって破損するというシステムの操作上の問題を改善することができる。
【０１１１】
本発明における高温蓄熱式のベッド物質２は同一の設計空間においてかなり大きい熱クラッキングと浄化の直接接触表面積を提供することができ、有毒な排気の毒素浄化の品質を確保することができる。
【０１１２】
本発明において入力した汚染気体が高温の気体になった場合、装置内の加熱器を補助的な加熱設備として選択的に用いることができる。同様にベッド物質を高温の形式でベッド物質供給ユニットから供給する場合、加熱器は補助的な加熱設備として選択的に用いることができる。
【０１１３】
本発明は、上述するようにベッド物質を回収するという概念に基づくものである。しかし、非回収式の材質によるベッド物質であっても同様に顆粒ベッドの汚染された気体を浄化する目的を達成することができる。当然の事ながらかかるベッド物質を用いる実施形態においては、前述するベッド物質供給ユニットは単にベッド物質の供給、ベッド物質を出力する目的を達成するものであって、循環浄化回収ユニットを設ける必要がない。
【０１１４】
以上は本発明の好ましい実施例であって、本発明の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正または変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】従来の汚染排気高温処理システムを示した説明図である。
【図２】本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温処理装置の構造を示したブロック図である。
【図３】本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温処理装置の好ましい実施形態の構造を示した説明図である。
【図４】本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温処理装置の他の実施形態を示した説明図である。
【図５】本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温処理装置における浄化ユニットの他の実施形態を示した説明図である。
【図６】本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温処理装置における浄化ユニットのその他実施形態の構造を示した説明図である。
【図７】本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温処理装置における浄化ユニットの別の実施形態の構造を示した説明図である。
【図８】本発明における浄化ユニットの更に別の実施形態の構造を示した説明図である。
【図９】本発明におけるホッパー構造部の実施形態の構造を示した断面説明図である。
【図１０】本発明におけるホッパー構造部の他の実施形態の構造を示した断面説明図である。
【図１１】本発明におけるホッパー構造部のその他実施形態の構造を示した断面説明図である。
【図１２】本発明におけるホッパー構造部の別の実施形態の構造を示した断面説明図である。
【図１３】本発明におけるホッパー構造部の更に別の実施形態の構造を示した断面説明図である。
【図１４】本発明におけるホッパー構造部のもう一つの実施形態の構造を示した断面説明図である。
【図１５】本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温処理装置のその他実施形態を示した説明図である。
【図１６】本発明による蓄熱式移動顆粒ベッド気体加熱、高温処理装置の別の実施形態を示した説明図である。
【図１７】本発明における気体進入室体の構造を示した説明図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１               排気処理システム
２               排気処理装置
１０             高温反応炉
１２             水冷式冷却器
１４             袋フィルター
１６             熱エネルギー
１８             冷却排水
２０             ベッド物質
２１             浄化ユニット
２２             高温の気温
２３             廃熱回収ユニット
２４             微粒子
２５             ベッド物質供給ユニット
３０             ベッド物質流通経路
２００           ベッド物質堆積境界線
２１０           気体進入室体
２１１           ホッパー構造部
２１２           気体進入口
２１３           流動フィールド調整ユニット
２１５           加熱器
２１７           上部
２１９           底部
２３２           排気出口
２３３           ベッド物質入り口
２３５           上端部
２３７           底端部
２５１           汚染ベッド物質回収路
２５２           分離器
２５３           ベッド物質供給路
２１００         室壁
２１０２         保温構造部
２１０４         気体進入管
２１０６         気体進入口
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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