JP2000514349A - ガス、特に火煙ガス清浄設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 例えば、火煙ガスを浄化するための洗浄器設備（１）は、少なくとも１枚の多孔板（１９，１９’）を有する予分離器（１３）からなる。多孔板の上流には１組の第１ノズルが配置される。その目的は、火煙ガスを加湿・冷却しかつ多孔板の孔を洗い流すように多孔板の上流側に洗流液体を噴射するためである。１またはそれ以上の組のノズル（２５，２５’）が多孔板の下流に配置される。ガスをさらに加湿・冷却する目的で、孔を通るガスの流れと逆に多孔板は液体を噴出する。水蒸気が凝縮核として作用する固体粒子上に凝縮する。その固体粒子はガスが多孔板を通過するときにガス中に含有される。液体と粒子は集塊を形成する。その大きさは、次に続く清浄装置（１４，１５，１６）内での分離を促進する。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス、特に火煙ガス清浄設備 ［技術分野］ 本発明は、ガス、特に火煙ガスが入口から出口に向かって通過し、かつ、いく つかの清浄装置がガス流の方向に互いに続くように設けられた洗浄器または湿式 分離器からなるガス清浄設備に関するものである。 ［背景技術］ 煙ガスの形体でのガスの放散は、その放散が、例えば、産業活動の結果として 多かれ少かれ連続して起る場合のみならず、その放散が一時的である場合、すな わち、火が故意でなく起る場合においても、環境問題を生じる。ガレージ、トン ネル、百貨店、倉庫建造物等のような地下設備における通常の換気装置は、しば しば地面に口を設けている。火煙がこの装置から排気されなければならない場合 には、暖かく、汚れた、稀ではなく有毒な煙が人々およびその他の生命体に密着 して放散される。したがって、このような放散は、健康を害し、時には直接に生 命をおびやかすことになる。 ガスを清浄にする一般的目的のための洗浄器設備を用いることは、長年知られ ている。このように、洗浄器は、溶接煙、酸浴からのガス、産業燃焼工程からの 煙ガス等を清浄にするために用いられる。これらの従来公知の洗浄器は循環液体 流の使用に通常もとづいている。ガスは１またはそれ以上の清浄装置を通過させ られる。その装置は、ガスの最大可能効率の吸収を与えるように、充填物または フィルタ要素の層を有している。しかし、充填物はガスによって暖められ、それ によって並の吸収を与えるので、この技術は実際には他の物の間では非常に効率 的ではない。他の欠点は、ガスが一定の固体生成物を含有している場合には、充 填物の層が急速に目詰りするということである。これは、相当量のすす、火の粉 、著しい大きさのその他の固体生成物を含有する火煙を常に伴う場合である。 ［発明の開示］ 本発明は、従来公知の洗浄器設備の上述した欠点を解消し、かつ、改良された 設備を創造することを狙っている。したがって、本発明の第１の目的は、火煙ガ スを清浄にするのに特に適した洗浄器設備をつくり、その設備が気体生成物ばか りではなく固体に関しても火煙の効率的な清浄化を行うだけではなく、きわめて 大量の火煙が流される場合であっても、最適に作動できるようにすることである 。換言すれば、その設備は、常態で火煙の大きな比率を占める種類の大きな固体 生成物によって目詰りされることなく、少なくとも数時間の期間中、作動できな ければならない。別の目的は、気体生成物のみならず分離された固体生成物が単 純な方法で排除される設備をつくることにある。また、流通煙ガスの温度を、そ れらが空気中に放出される前に効率よく低下させる洗浄器設備をつくることも１ つの目的である。 本発明によれば、少なくとも第１の目的は、請求項１の特徴部分において特定 された特徴によって達成される。本発明にもとづく洗浄器設備の好適実施例は、 さらに従属請求項に特定されている。 ［図面の簡単な説明］ 図１は、本発明にもとづく設備の第１実施例の概略説明図である。 図２は、洗浄器に設けられた本発明の予分離器特性を示す拡大詳細部分図であ る。 図３は、本発明にもとづく別の洗浄器を示す上から見た概略平面図である。 図４は、洗浄器の第２清浄装置に設けられた分離要素を示す非常に拡大した詳 細図である。 ［発明を実施するための最良の形態」 図１において、参照番号１は、洗浄器を総体的に示し、与えられた例において は、必要なときに、例えば、道路または鉄道トンネル、販売室、ガレージ等のあ りうる地下設置任意設備に働くように設置されうるように意図された洗浄器であ る。地面は概略的に２で示されている。地面２においては、家３が示され、家３ を通して清浄ガスが空気中に放出される。洗浄器１は、広いスリーブ結合器また はパイプの形体の出口４をかいして家３内に接続される。洗浄器１の入口５は、 未処理火煙用入口チャネルを画定する広いチューブ６に接続される。入口チャネ ル６において、少なくとも１つのファン７が作動し、それによって火煙が個々の 吸引地点から、火が起っている空間から排気される。１またはそれ以上のスプリ ンクラ装置８，８’は、発生した火煙を最初に加湿し、冷却するように、入口チ ャ ネル内に配置されてもよい。火煙の温度は４００℃の大きさに達することもしば しばある。 洗浄器１は、側壁９、屋根部１０、収集トレイ１１’が設けられた底部１１か らなる箱形家によって画定される。トレイ内には、水または液体が集められ、流 し管１２をかいして導出される。到来する火煙が洗浄器をかいして入口５から出 口４に向かって通過するとき、火煙はガス流の方向に互いに続く多数の清浄装置 を通過する。第１の清浄装置は総体的に１３で示されている。３つの第２清浄装 置は１４，１５，１６で示されている。 洗浄器内で予分離器として働く第１の清浄装置１３の特徴は、少なくとも１組 の第１ノズル１７が上流に配置されている少なくとも１つの多孔板を備えた装置 であることである。ノズルの目的は、洗流液、特に水（できれば特別の添加物を 伴って）によって多孔板の上流側に噴霧することである。図１に示す実施例にお いては、多孔仕切壁が、互いに鈍角に配置された２つの板１９，１９’からなる 。したがって、２つの板１９，１９’は屋根状のＶ字構造を形成し、それらは側 壁９および底部１１と共に、洗浄器の下方室を画定する。実際には、他の材料で も可能ではあるが、比較的大きい厚み（図２参照）を有する多孔鋼板の板１９， １９’を製造することが好ましい。鋼板が用いられる場合には、それは３−６ｍ ｍの厚みで、８−１２ｍｍ(好ましくは１０ｍｍ)に達する個々の孔２１の直径で もよい。全孔２１の全孔面積は、板の面積の２５−３５％の範囲（好ましくは、 約３０％）でなければならない。個々の孔は、ほぼ円筒形形状でもよく（面取り が一方の端または両端に設けられてもよく）、板の面に垂直に延びている。 板１９，１９’の前方または上流において一定の距離をあけて、多数のパイプ ２２が延びている。各パイプは複数のノズル１７が設けられている。ノズルは、 それらが個々の多孔板の面に関して傾斜した１またはそれ以上のジェット２４状 に水を噴出するように装着される。この目的のために、いわゆる平坦ノズルが有 利に使用される。ノズルは薄く細長い口を有し、水を平坦なジェット状に噴出さ せる。水が高圧で噴出されたとき、個々のジェットはしたがってナイフ状の性質 をもつことになる。第１ノズル１７から高圧で噴出される水の重要な目的は、水 が到来する火煙からすすの粉のような固体生成物を分離すると同時に火煙を加湿 しかつ冷却することである。また、板の孔２１を洗流する作用も重要である。 この接続においては、多孔板１９，１９’の傾斜によってもたらされる断面Ｖ 字形状構造によって、室２０に入る火煙の均等な圧力分布を保証する。さらに正 確に言えば、圧力が全孔にわたってほぼ均等になる。 多孔板の下流で一定の距離をあけて、さらに正確に言えば、空間２０内に、多 孔板を通過したガスの流れとは逆に水を噴出する２組の第２ノズル２５，２５’ が配置される。それらノズルから噴出された水は、火煙を追加的に加湿・冷却す る。ノズルは、パイプ２６に取り付けられる。パイプは水導管装置２７に接続さ れ、装置２７は入口パイプ２８をかいして適当な外部源から新鮮で、比較的冷た い水を受ける。水を適切な方法で洗浄器のみならず、そこから上流に設けられた スプリンクラ装置８，８’へも分配するためのポンプ２９および弁３０が水導管 装置に設けられる。第１ノズル１７を支持する横パイプ２２は収集パイプ２６’ をかいして水導管装置２７に接続される。 第２清浄装置１４は、商標ＬＥＣＨＬＥＲ板として市販されている種類の１組 の湾曲したトラップ付き分離板からなっていてもよい。この分離板の設計例が図 ４に示されている。この図からわかるように、ガス、水及び／又は水蒸気の混合 物が隣接板３１間の湾曲路内に導入される。その混合物は、流れている間に、ト ラップを形成する馬てい形湾曲板部分３２，３２’で合流する。そこで水が落下 し、その他の固体粒子が集められ、煙供給方向とは逆の流れ（図１にもとづく実 施例において）、または煙ガスの供給方向とは垂直な方向（図３にもとづく実施 例において）のいずれかに流下される。 図３にもとづく実施例においては、洗浄器１’は入口５’と出口４’との間に 横たわって、すなわち水平に配置される。前述した実施例と同様に、洗浄器１’ は予分離器１３’を備えている。この予分離器において、単独のほぼ垂直な多孔 板またはシート１９”が設けられている。第１ノズル１７’は多孔板１９”の上 流に配置される。第２ノズル２５”は１またはそれ以上の組となって多孔板１９ ”の下流に配置される。このようにして、図１の実施例と図３の実施例との間の 実質的な相違は、後者が単独の平面多孔板１９”を使用しているということであ る。 両実施例においては、第２清浄装置１５，１６が、水が落下しかつ固体粒子が 堆積する横及び／又は格子状に配置されたねじまたはネットからなっていてもよ い。実際には、商標ＫＩＭＥＲとして市販されているネット構成物が有利に用い られてもよい。 本発明にもとづく設備の機能および利点 到来火煙が一定の速度および圧力でファン７によって室２０内に供給され、か つ、多孔板に当接したとき、火煙が個々の孔を通過するさいに、圧力および速度 の上昇が起る。同時に、通過火煙ガスと、第１ノズル１７によってガス流内に噴 出されかつガスと混合された水との間の接触面積を大きく増加させる活流がつく られる。ノズルが、平らでナイフ状ジェットが多孔板の面に傾斜するように向け られるので、孔の効率的な洗流が得られ、すすの粉および同様な比較的大きい生 成物が孔内に付着しないことを保証する。水ジェットの傾斜傾向は、また孔を通 過する火煙ガスの乱流運動の増大に寄与する。ノズル１７が多孔板の上流側に向 けて噴射する水は、実際には、水が孔を貫通する前に、すべての火煙ガスが通過 しなければならない障害を形成する。ノズルをかいして噴射される水の比較的高 圧を用いることによって、水が板および孔を打つさいに、水の落下が非常に微細 な水滴に分裂される。孔内に生じる乱流によって、この微細水滴のさらなる分解 が生じ、水滴の有効ガス吸収接触表面が有利な状態に拡大される。 火煙ガスが多孔板２１を通過してしまったとき、ガスは膨張し、この膨張中、 目下過飽和ガスの温度が降下する。この降下は、追加の新鮮で冷たい水が多孔板 の下流に第２ノズル２５，２５’によって噴出される。このようにして、水は、 多孔板と第２清浄装置１４との間の空間２０’内に供給される火煙ガスよりも相 当に冷えている。火煙ガス流から分離されなかった固体の比較的小さい粒子は、 空間２０’内で起る水蒸気の凝縮核を形成する。水蒸気は凝縮し、粒子と一緒に 大集塊まで成長する。大集塊は、後繞する清浄装置１４，１５，１６において比 較的簡単に分離する。大量の冷水がきわめて小さい水滴を発生しながら高圧で噴 き出されることによって、強力な冷却効果が得られる。この冷却効果は、水を加 熱することによって形成される水蒸気が集塊中に凝縮されるということによって 、さらに増幅される。小さい水滴が形成されるということは、水の気体相の溶解 度の強力な増大を意味する。水が洗浄器において循環されず、むしろ新鮮で冷た い 状態で管路系に連続的に加えられるので、水は常にガスの最大量を溶解すること ができる。洗浄器を去る前に泡和される時間を水に持たせずに、火煙ガスに含ま れる気体相を溶解できる水の必要性ばかりではなく、所望の冷却および凝縮効果 を考慮して、水の必要量を算定することによって、最大かつ極高分離度が、煙中 の気体相のみならず固体についても得られる。 固体粒子上の水蒸気の凝縮によって形成される水滴および洗浄器を通る煙ガス 流と他の点で付随する水滴とが仕上清浄装置１４，１５，１６に最終的に到達す る。これらの最初のもの、除水装置として機能する装置１４においては、予分離 器において粗く清浄化されたガスは、ガス分子よりも重い水滴が分離されかつ洗 浄器およびその排水管を通して排水されるダイナミック方向転換を受ける。清浄 装置１４において分離されない水滴は、装置１５，１６まで通り、そこでスクリ ーン効果およびダイナミック方向転換のみならず、表面張力が用いられて、水滴 及び／又は粒子をさらに拡大し、これらが装置に設けられている密に詰まった格 子の通過をもはや許さない大きさまで成長したとき、それらが分離される。 このようにして、ガスが洗浄器全体を通過し終えた後にガスが空中に流された とき、ガスは冷却されるばかりではなく、火煙に最初に付随していた固体および 気体生成物の大部分から有効に解放される。 ［産業上の利用可能性］ 本発明は、熱く、ひどく汚れた火煙以外のガスを清浄化するさいにも適用でき る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ (72)発明者 マリニン，ニコライ・エヌ ロシア共和国196244 サンクト・ペテルブ ルグ，プル・ヴィタブスキー 23／４―70 (72)発明者 ラソーン，バーティル スウェーデン国エス―135 50 ティレセ ェア，トロールベッケン，スヴェーングス ティーゲン ７ (72)発明者 オストランド，ラース スウェーデン国エス―818 21 ヴァルボ, ペー・オー・ボックス 1029

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ガス、特に火煙ガスを清浄にするための設備であって、ガスが入口（５） から出口（４）に向かって通過し、かつ、いくつかの清浄装置（１３，１４，１ ５，１６）がガス流の方向において互いに続くように設けられた浄化器（１）か らなり、予分離器として働く第１清浄装置（１３）が多孔板（１９，１９’，１ ９”）を有し、該多孔板の上流側に少なくとも１組の第１ノズル（１７）が配置 され、該ノズルの目的は洗流液体、特に水によって該多孔板の上流側に噴霧する ことであり、その目的によって、多孔板がガスから大きい構成物質を分離すると 同時に多孔板の孔（２１）を洗い流すばかりではなく、ガスの加湿および冷却を 行い、１またはそれ以上の組の第２ノズル（２５，２５’）が前記多孔板の下流 に配置され、その目的は該多孔板を通過したガスの逆の流れに液体を噴出するた めであり、その目的によって凝縮核として作用するガス中にいまだ含まれている 固体粒子に水蒸気を凝縮させるばかりではなく、ガスをさらに加湿・冷却し、該 液体および粒子が集塊を形成し、その寸法が後続する清浄装置（１４，１５，１ ６）における分離を促進させることを特徴とした設備。 ２． 前記多孔板（１９）の孔（２１）の全断面積が該多孔板の面積の２５−３ ５％、好ましくは約３０％になることを特徴とした請求項１記載の設備。 ３． 個々の第１ノズル（１７）が、前記多孔板の面に関して傾斜している１ま たはそれ以上のジェット（２４）の状態で液体を噴出するように配置されている ことを特徴とした請求項１または２記載の設備。 ４． 前記ノズル（１７）は、液体を平坦ジェット状に吹き出す平坦ノズルから なることを特徴とした請求項３記載の設備。 ５． 複数の第１ノズル（１７）が前記多孔板の上流で一定の距離で配置された 共通パイプ（２２）上に設けられることを特徴とした前記請求項のうちの任意の 一項に記載の設備。