(57)【要約】粒子状及び／又はガス状不純物を含んでいるガスを洗浄するたの洗浄器であって、ガスは、洗浄液が噴射される吸収カラム（１０）を介して搬送される。付加的に設けられた噴射ポンプ（７）は、洗浄液によって作動し、同噴射ポンプは、吸収カラムと直列なガスの流れ内に配列され且つ負圧を発生する。噴射ポンプは、吸収カラムの上流のガスの流れ内に配列されるのが好ましい。噴射ポンプによってガスの流れの中に発生された負圧は、少なくとも、吸収カラム内の圧力損失を補償するぐらい高くなければならない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液が吹き付けられる少なくとも一つの吸収カラム（１０）を介してガスが搬送される、粒子状及び／又はガス状不純物を含むガスを洗浄するための洗浄器であって、
前記洗浄液によって作動せしめられる噴射ポンプ（７）が付加的に設けられ、同噴射ポンプは、吸収カラム（１０）と直列のガスの流れの中に配列されており且つ前記ガスの流れの中に負圧を発生させる、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄器であって、
噴射ポンプ（７）が、吸収カラム（１０）の上流のガスの流れの中に配列されている、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の洗浄器であって、
前記ガスと洗浄液とが、噴射ポンプ（７）の出口において並流形態で搬送され、吸収カラム（１０）内では向流形態で搬送される、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一の項に記載の洗浄器であって、
ガスと噴射ポンプ（７）から出て来る洗浄液との混合物のための注入管（６）を含んでおり、同注入管が吸収カラム（１０）によって同心状に包囲されている、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項５】
請求項４に記載の洗浄器であって、
注入管（６）が、２つの同心状の円筒からなる二重ケースを有し、同２つの円筒の間を介して前記洗浄液が噴射ポンプ（７）へ供給され、注入管（６）には、吸収カラム（１０）の少なくとも一つの噴射ノズル（１１）へ前記洗浄液を供給するための少なくとも一つの横方向出口が設けられている、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の洗浄器であって、
ガス入口（４）とガス出口（５）とが、注入管（６）の同じ側の端部に配置されている、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項７】
請求項４乃至６のうちのいずれか一の項に記載の洗浄器であって、
前記ガスの流れが、噴射ポンプ（７）と関連する注入管（６）の反対側の端部において、約１８０Ｅだけ偏向せしめられる、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項８】
請求項４乃至７のうちのいずれか一の項に記載の洗浄器であって、
不純物が加えられた洗浄液のための収集チャンバ（１５）が、噴射ポンプ（７）と関連する注入管（６）と反対側の端部の下に配置されている、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項９】
請求項４乃至８のうちのいずれか一の項に記載の洗浄器であって、
粉塵の分離を増進するための逸らせ板（１４）が、注入管（６）内、すなわち、噴射ポンプ（７）に関連する注入管（６）と反対側の端部に設けられている、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか一の項に記載の洗浄器であって、
前記吸収カラムが、前記ガスの流れの中に連続的に配列されているいくつかの充填物バスケット（１０）からなる、ことを特徴とする洗浄器。
【請求項１１】
不純物が洗浄液の助けによる吸収によってガスから除去される、粒子状及び／又はガス状の不純物を含んでいるガスを洗浄するための方法であって、
前記洗浄液によって作動せしめられる噴射ポンプ（７）及び前記洗浄液を吹き付けられる充填物型の吸収カラム（１０）を介してガスが連続的に搬送される、ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
噴射ポンプ（７）が、前記ガスの流れの中に負圧を発生させ、同負圧は、少なくとも、吸収カラム（１０）内の圧力損失を補償する、ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の方法であって、
噴射ポンプ（７）が、２０乃至４０ｍｂａｒの程度の負圧を発生する、ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３のうちのいずれか一の項に記載の方法であって、
吸収カラム（１０）内の圧力損失が２０ｍｂａｒ未満である、ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４のうちのいずれか一の項に記載の方法であって、
噴射ポンプ（７）が、約４乃至５ｍｂａｒの洗浄液の圧力によって作動せしめられる、ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のうちのいずれか一の項に記載の方法であって、
噴射ポンプ（７）を介して搬送される洗浄液の量が、ガスの流れ内の所望の負圧に従って調整される、ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１１乃至１６のうちのいずれか一の項に記載の方法であって、
噴射ポンプ（７）を介して搬送される洗浄液と、吸収カラム（１０）を介して搬送される洗浄液との割合がほぼ２：１である、ことを特徴とする洗浄器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各々、特許請求の範囲１及び１１の前段に記載されているガスを洗浄するための洗浄器及び方法に関する。
【発明の開示】
【０００２】
粒状及びガス状の不純物を含むガスを洗浄するための一般的な洗浄器は、通常、洗浄液を吹き付けられる充填物又は接触体を備えた所謂吸収カラムを含んでいる。これらの吸収カラムにおいては、洗浄液とガスとの間に密接な接触が形成される。これは、ガス状不純物の極めて効率の良い吸収につながる。洗浄液は、吸収のみが起こるように水のみから構成されるけれども、洗浄液はまた、例えば、硫化水素、亜硫酸ガス、酸化窒素又はアンモニアのようなガス状不純物を環境に適合する物質に変換する反応体を含んでいても良い。これらの吸収カラムには、通常、支持格子上の個々の区分に配列されている整列された又は整列されていない充填物を備えている。流体分配器が、洗浄液による均一な吹き付けを確保するために、これらのカラムの頭部に配列される。これらの分配器は、重力分配器又はノズル型分配器の形態で実現されても良い。
【０００３】
このようなカラムの不利な点は、大きな圧力損失を生じる比較的高い充填物の高さにある。微粉粒子がガスの流れの中に存在する場合には、カラムは、高度なメンテナンスによってのみ作動せしめられる。なぜならば、そうでなければ、短い作動時間の後に詰まり、圧力損失が極めて高くなるからである。
【０００４】
ガス圧力の損失無しにガスを洗浄することは、原理的には実現できない。なぜならば、必要とされる高い物質移動係数は、ガスと洗浄液との間の高い相対速度において達成されるだけだからである。液体噴射ポンプが使用されるときには、圧力損失が起こらず、適切な物質移動係数が達成される。しかしながら、これらのポンプは、ガスを洗浄するのに適してはいない。なぜならば、洗浄液内のガスの浸透時間は、適当な吸収を実現するのに十分ではないからである。噴射ポンプを細長くすることによっては、これらの状況は改善されない。なぜならば、大きな液滴が形成され、ガスと液体との間の相対的な速度が同時に低下するからである。これらの作用は両方とも吸収効率に関して不利である。
【０００５】
本発明は、粒状及び／又はガス状の不純物を含んでいるガスを洗浄するための洗浄器及び方法を開示するという目的に基づいており、この装置及び方法においては、洗浄液が吹き付けられる少なくとも一つの吸収カラムを介してガスが搬送され、前記洗浄器及び前記洗浄方法は、極めて高効率な形態で且つガス流内に圧力損失を生じさせることなく、ガスを洗浄することを可能にする。
【０００６】
本発明に従って、この目的は、請求項１の特徴を有する洗浄器及び請求項１１の特徴を有する洗浄方法によって達成される。本発明による洗浄器及び本発明による洗浄方法の有利な付加的な展開は、各々の従属項に開示されている。
【０００７】
本発明に従って、洗浄液によって作動する噴射ポンプが付加的に提供され、この噴射ポンプは、吸収カラムと直列にガスの流れの中に配列され且つ同ガスの流れの中に負圧を発生させる。このことは、一般的な吸収カラムの利点がガス洗浄プロセスのための液体噴射ポンプの利点と組み合わせられることを意味する。噴射ポンプ内に発生せしめられた負圧は、吸収カラム内の圧力の損失を補償するか又は圧力の利得を生じさせもするかもしれない。
【０００８】
吸収カラムの上流のガスの流れの中に噴射ポンプを配列して、噴射ポンプがガスの流れから多数の微粒子を除去し、微粒子が著しく少ないガスが吸収カラムへ給送されるようにすることは有利である。
【０００９】
洗浄器は、噴射ポンプから出て来るガスと洗浄液との混合物のための注入管を含んでいるのが好ましく、前記注入管は、吸収カラムによって同心状に包囲されている。この場合には、注入管は２つの同心状の円筒からなる二重ケースであって、円筒間を洗浄液が噴射ポンプへと供給される二重ケースを有しているのが好ましい。更に、注入管には、洗浄液を吸収カラムの少なくとも一つのノズルに供給するための少なくとも一つの横方向出口が設けられる。ガスの流れが、注入管における噴射ポンプに関連する対向端部において約１８０Ｅだけ偏向され、注入管及び吸収カラムから出て来る不純物を含んだ洗浄液のための収集チャンバがこの端部の下方に配列されることもまた有利である。これによって、省スペース条件及び低投資コストを特徴とするコンパクトで簡単な設計の洗浄器がもたらされる。
【００１０】
この噴射ポンプは、２０〜４０ｍｂａｒの程度の負圧を発生することを可能にし、吸収カラム内の圧力損失は２０ｍｂａｒより低く維持することができる。ガスの流れ内に発生される負圧は、噴射ポンプによって搬送される洗浄液の量を変えることによって所望の値に調整することができる。効率の良いガス洗浄を達成するためには、噴射ポンプを介して搬送される洗浄液と吸収カラムを介して搬送される洗浄液との間の量的割合が約２：１であるべきである。
【００１１】
以下、図面に示されている一つの実施形態を参考にして本発明を詳細に説明する。図面は、洗浄器の垂直断面を示している。
洗浄器は、各々の端面が底部２及びカバー３によって閉塞されている円筒形のハウジング１を有している。ガス入口４及びガス出口５が、ハウジング１の上面に互いに正反対に配置されている。ガス入口４は、ハウジングの壁を介して、ハウジング１の長手方向に延びている注入管６内へとつながっている。ガス出口５は、ハウジング１の壁から始まっている。
【００１２】
注入管６は、互いに同心状に位置しており且つ間に中空の空間が設けられた二重ケースを形成している２つの円筒からなる。注入管は、上端が閉塞されており下端が開放されている。注入管６の２つの円筒間の中空の空間は、下端が閉塞されており、上端において液体噴射ポンプ７のノズル内につながっている。
【００１３】
注入管６の二重ケースの中空空間は、接合片８によって下方端部の洗浄液のための供給ライン９に接続されている。約３乃至４ｍｂaｒの圧力を受ける洗浄液が二重ケース内を上昇し、液体噴射ポンプ７のノズルから出て来る。これらのノズルは、極めて均一な噴射が注入管６の断面に亘って達成されるような数及び配列で設けられる。
【００１４】
注入管６は、各々が二重ケースとハウジング１の壁との間の距離に亘って延びているいくつかの環状充填物バスケット１０によって同心状に包囲されている。充填物バスケット１０は、同じ距離だけ互いに隔てられていて吸収カラムを形成している。各充填物バスケットの上方にいくつかの噴射ノズル１１を円周に沿って分配して、噴射ノズル１１が各々の充填物バスケット１０の表面全体への均一な噴射を確保することが好ましい。噴射ノズル１１は、注入管６の二重ケースの中空空間に接続されて、充填物に洗浄液を噴射することができるようになされている。
【００１５】
ミスト収集器１２が吸収カラムの上方に配置されており、もう一つ別の噴射ノズル配列１３がミスト収集器の上方に設けられている。噴射ノズル配列１３は、必要とされる時間間隔内にミスト収集器を洗浄するために、ミスト収集器１２上に水を噴射する。
【００１６】
洗浄器の作動中に、洗浄されるべきガスは、ガス入口４を介して注入管６の上端内へ導入される。洗浄液は、３乃至４ｂａｒの圧力で液体噴射ポンプ７のノズルから出て、注入管６内に約２０ないし４０ｍｂａｒの負圧を発生させる。この負圧は、ガスを取り込んで同ガスを洗浄液と混合する役目を果たす。この負圧は、単位時間当たりに液体噴射ポンプから出て行く洗浄液の量を対応させて変えることによって、ある制限範囲内に調整することができる。ガス／洗浄液混合物は、注入管６内を下降し、当てはまる場合には、同注入管内で、ガス状不純物の一部分を吸収し且つ変換して、化学的平衡を調整する。脱塵に好ましい影響を及ぼす逸らせ板１４を通過した後に、混合物は、注入管６の下端から出て行き且つ再び分離され、吸収された不純物及び大部分の粒子を含む洗浄液は、注入管６の下方のハウジング１内に配置されている収集チャンバ１５内に沈降する。依然として吸収されない不純物及び残っている粒子を含むガスは、１８０Ｅだけ偏向されて注入管６の二重ケースとハウジングの壁との間を上昇し、その結果、吸収カラムの充填物バスケット１０内を通過する。
【００１７】
ガスは、もう一度充填物バスケット１０内の噴射ノズル１１から出て来る洗浄液と密接状態にされて、その結果、残りのガス状の不純物が吸収され、粒子が重力によって分離され、不純物及び粒子が、洗浄液によって収集チャンバ１５内へ搬送される。ガスが混入しているかも知れない洗浄液はミスト収集器１２内で取り除かれ、洗浄されたガスはガス出口５を介して排出される。
【００１８】
ガスが充填物バスケット１０内を流れている間に起こるガス圧力損失は、２０ｍｂａｒより十分低く維持することができる。このことは、圧力損失が液体噴射ポンプ７によって発生される負圧よりも低いことを意味する。このことは、洗浄器が洗浄されるべきガスを実際に取り込むことを可能にする。
【００１９】
収集チャンバ１５には、液面監視装置が設けられていて、ひとたび所定量の洗浄液が溜まると、ライン１６を介して空にすることができるようになされている。洗浄液が処理された後に、新鮮な洗浄液の形態で、ライン６を介してもう一度洗浄器に供給することができる。
【００２０】
この洗浄器の製造コストは比較的低い。なぜならば、ハウジング１の外側の全ての流体誘導コンジットが排除されているからである。このことは、付加的なスチール構造の無い吸収カラムを設置することを可能にする。コンジットの力はカバー３上に均一に分配される。起こり得る取り付け力を吸収するために、ハウジングの壁の材料を強化することも最早不要である。噴射ノズル１１が注入管６に直に取り付けられているので、噴射ノズル１１を懸架するための複雑な構造を排除することができる。
【００２１】
メンテナンス作業もまた、極めて効率良く行うことができる。この目的のためには、吸収カラムの頭部に設けられたハウジングフランジ１７が開かれ、接続片８と供給ライン９との間の接続部１８が分離され、次いで、内部部品全体が、適当なレバー装置によってハウジング１から上方へ引っ張り出される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】洗浄器の垂直断面である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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