JP2000140614A5

JP2000140614A5 -

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Publication number: JP2000140614A5
Application number: JP1999298840A
Authority: JP
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2006-11-09

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】気体を固体粒子と接触させる方法であって、
ａ）電気伝導コレクター電極に隣接し且つ該電極から離隔して配されていて、コロナ放電の発生のため、シャープな又は小さな半径の導電性表面を含む電気伝導放電電極を準備する段階と、
ｂ）上記電極間のスペースに気体を導入する段階と、
ｃ）上記電極間のスペースに固体粒子を導入する段階と、
ｄ）有限時間の間、２つの電極間のスペース内にコロナ放電を発生させるために十分な大きさの２つの電極間の電位差を与え、上記固体粒子を上記コレクター電極に向けて移動させる段階と、
ｅ）有限時間の間、コロナ放電を発生させるために必要な大きさよりも小さな大きさまで電位差を減少させ、上記固体粒子を上記コレクター電極から離隔するように移動させる段階と、
ｆ）上記ｄ）段階及びｅ）段階を交互に繰り返して、上記固体粒子をコレクター電極に向かって移動させたり、コレクター電極から離隔するように移動させたりして、気体との接触を増加させる段階と、
ｇ）上記電極間のスペースから気体を除去する段階と、
ｈ）上記電極間のスペースから固体粒子を除去する段階と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１の方法であって、
ａ）前記スペースは、ほぼ垂直に方向付けられた細長い寸法を有し、
ｂ）前記粒子は、前記スペースの頂部にて又は前記スペースの頂部に近接して導入され、
ｃ）前記粒子は、前記スペースの底部にて又は前記スペースの底部に近接して取り除かれ、
ｄ）前記粒子は、ほぼ下方向に、重力によって移動する、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】請求項２の方法であって、
前記気体は、前記スペースの底部にて又は前記スペースの底部に近接して導入され、前記スペースの頂部にて又は前記スペースの頂部に近接して取り除かれ、前記粒子の正味流れ方向とは逆の方向に流れる、ことを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１の方法であって、
前記スペースから取り除かれた気体は、実質的に前記固体粒子を含まない、ことを特徴とする方法。
【請求項５】請求項２の方法であって、
前記コレクター電極は、チューブであり、
前記放電電極は、上記チューブとほぼ軸方向に整合されていて、上記チューブ内で中心に位置づけられていて、
前記粒子は、上記チューブの内部に導入される、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】請求項５の方法であって、
前記チューブは、５０ｍｍ〜５００ｍｍの間の直径の円筒状である、ことを特徴とする方法。
【請求項７】請求項５の方法であって、
前記放電電極は、０．５ｍｍ〜６ｍｍの間の直径のワイヤである、ことを特徴とする方法。
【請求項８】請求項５の方法であって、
前記放電電極は、先端突出部を有するバーである、ことを特徴とする方法。
【請求項９】請求項１の方法であって、
複数の前記スペースが、複数の前記放電電極及びコレクター電極によって規定されて設けられていて、
前記気体及び粒子は、それぞれ、個々のスペースを貫通する流れに分割される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】請求項１の方法であって、
前記ｅ）段階で減少された電位差は、コロナ放電を発生させるために要求される電位差よりも小さく、コロナ放電を発生させるために要求される電位差の５０％よりも大きい、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】請求項１の方法であって、
前記ｄ）段階の継続時間は、０．１〜１０秒であることを特徴とする方法。
【請求項１２】請求項１の方法であって、
前記ｅ）段階の継続時間は、０．１〜１０秒であることを特徴とする方法。
【請求項１３】請求項１の方法であって、
前記ｄ）段階から前記ｅ）段階に至る電位差の変遷に要する時間は、１ミリ秒よりも短い、ことを特徴とする方法。
【請求項１４】請求項１の方法であって、
前記電位差の周期的な減少は、機械的に近接させたり離間させたりする火花ギャップ装置によって生じることを特徴とする方法。
【請求項１５】請求項１の方法であって、
前記固体粒子は、０．０５０ｍｍ〜２ｍｍの寸法であることを特徴とする方法。
【請求項１６】請求項１の方法であって、
前記気体内の前記粒子の層のバルク電気抵抗は、１０⁴Ωm〜１０¹⁰Ωmであることを特徴とする方法。.
【請求項１７】請求項１の方法であって、
前記スペースに導入された前記気体は、さらに、随伴微粒子状物質を含み、
上記方法は、さらに
ａ）上記気体から、上記微粒子状物質を静電気的に除去し、前記スペースから取り除かれた気体が前記スペースに導入された気体よりも少量の上記微粒子状物質を含むようにする段階と、
ｂ）前記固体粒子と一緒に、上記微粒子状物質を前記スペースから取り除く段階と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１８】請求項１７の方法であって、
前記気体内の前記微粒子状物質のの層のバルク電気抵抗は、前記気体内の前記粒子の層のバルク電気抵抗よりも大きい、ことを特徴とする方法。
【請求項１９】請求項１７の方法であって、
前記気体内の微粒子状物質のバルク電気抵抗は、１０⁸Ωmよりも大きく、
前記気体内の粒子のバルク電気抵抗は、１０⁸Ωmよりも小さいことを特徴とする方法。
【請求項２０】請求項１の方法であって、
前記スペースに導入された気体は、前記スペース内に導入された粒子とは異なる温度であり、
前記スペース内での前記気体と前記粒子との接触は、前記気体と前記粒子との間の熱転移を引き起こす、ことを特徴とする方法。
【請求項２１】請求項２０の方法であって、
ａ）前記スペースに導入された気体は、前記スペースに導入された粒子よりも高温であり、
ｂ）前記スペースに導入された粒子は、水を含み、
ｃ）前記水は、前記スペース内で蒸発し、
ｄ）前記スペースから取り除かれた粒子は、前記スペースに導入された粒子よりも水分含有量が少ない、
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】請求項３の方法であって、
ａ）前記スペースに導入された気体は、前記スペースに導入された粒子よりも高温であり、
ｂ）前記スペースから取り除かれた粒子は、前記スペースから取り除かれた気体よりも高温である
ことを特徴とする方法。
【請求項２３】請求項１の方法であって、
ａ）前記スペースに導入された気体は、前記スペースに導入された粒子よりも低温であり、
ｂ）前記スペースから取り除かれた粒子は、前記スペースから取り除かれた気体よりも低温である、
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】請求項１の方法であって、
ａ）前記放電電極及び前記コレクター電極の間のスペースに導入された気体は、前記気体のバルクとは化学的に異なる成分物質を含み、
ｂ）前記固体粒子は、少なくとも一部に、上記気体成分物質と化学的に反応して固体生成物を生成するような物質を含み、
ｃ）前記気体と前記粒子との間の接触は、結果的にかような化学反応を生じさせ、
ｄ）前記スペースから取り除かれた前記気体の成分物質は、前記スペースに導入された気体の成分物質よりも少なく、
ｅ）前記スペースから取り除かれた粒子は、固体反応生成物を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項２５】請求項１の方法であって、
ａ）前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースに導入された気体は、前記気体のバルクとは化学的に異なる成分物質を含み、
ｂ）前記固体粒子は、少なくとも一部に、上記気体成分をその表面に物理吸着可能である物質を含み、
ｃ）前記気体と前記粒子との接触は、結果的にかような物理吸着を生じさせ、
ｄ）前記スペースから取り除かれた気体に含まれる上記成分物質は、前記スペースに導入された気体に含まれる成分物質よりも少なく、
ｅ）前記スペースから取り除かれた粒子は、気体成分物質の吸着された分子を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項２６】請求項１の方法であって、
ａ）前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースに導入された気体は、固体触媒の存在下で、化学的に反応する成分物質を含有し、
ｂ）前記固体粒子は、少なくとも一部に上記触媒物資を含み、
ｃ）前記気体と前記粒子との間の接触は、結果的にかような触媒反応を生じさせる、ことを特徴とする方法。
【請求項２７】請求項３の方法であって、
前記粒子は、前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースに、スペースから取り除かれた気体が実質的に粒子を含まないようなスペースの頂部から十分下方の距離で導入される、ことを特徴とする方法。
【請求項２８】請求項３の方法であって、
前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペース内での気体の垂直方向上向きの速度は、少なくともある量の前記粒子を随伴し、電位差のない状態で、該粒子を垂直方向上向きに運ぶために十分な大きさである、ことを特徴とする方法。
【請求項２９】請求項１の方法であって、さらに
ａ）前記コレクター電極に隣接して固体表面を設けて、両者の間にスペースを規定する段階と、
ｂ）上記コレクター電極と上記固体表面との間のスペースに、前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースに導入された気体とは異なる温度で、水又は他の液体、空気又は他の気体のいずれかである流体を導入する段階と、
ｃ）前記粒子運動が熱転移速度に対抗しながら、前記気体と上記流体との間で熱転移を生じさせる段階と、
ｄ）上記流体が上記隣接する２つの表面の間のスペースに導入される温度とは異なる温度で、上記隣接する２つの表面の間のスペースから上記流体を取り除く段階と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３０】請求項２９の方法であって、
ａ）前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースに導入された前記気体は、少なくとも一部に水蒸気を含み、水蒸気の量は、その温度以下では水蒸気が気体から凝縮される結露点を規定し、
ｂ）前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースに導入された気体は、さらに、前記気体のバルクとは化学的に異なる成分物質を含有し、
ｃ）前記固体粒子は、少なくとも一部に前記気体成分生成物と化学的に反応する物質を含み、上記化学的な反応は、水の存在によって強められ、固体反応生成物を形成し、
ｄ）２つの隣接する表面の間のスペースに導入された前記流体は、前記気体の結露点よりも低温であり、水は前記気体に暴露されている前記コレクター電極の表面に凝縮し、
ｅ）水は、前記コレクター電極との接触によって、前記粒子の表面に転移され、
ｆ）前記気体成分物質は、前記粒子における水の存在下で、前記粒子状物質と化学的に反応して、固体生成物を生成し、
ｇ）前記スペースから取り除かれた気体は、前記スペースに導入された気体よりも成分物質が少なく、
ｈ）前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースから取り除かれた粒子は、前記固体反応生成物を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】請求項３０の方法であって、
前記水は、前記気体から直接的に前記粒子の表面上に凝縮される、ことを特徴とする方法。
【請求項３２】請求項３０の方法であって、
前記気体成分物質は、二酸化硫黄であり、前記化学的に反応する粒子状物質は、ライムストーン（炭酸カルシウム）である、ことを特徴とする方法。
【請求項３３】請求項１の方法であって、
前記スペースに導入された気体は、ガラス溶融炉排ガスであり、
前記スペースに導入された粒子は、ガラスバッチ材料であり、
さらに、前記スペースから取り除かれた粒子を上記ガラス溶融炉に導入する段階を備えることを特徴とする方法。
【請求項３４】請求項３３の方法であって、
熱は前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースにおいて、前記気体から前記粒子に転移される、ことを特徴とする方法。
【請求項３５】請求項３３の方法であって、
ａ）前記スペースに導入された炉排ガスは、微粒子状物質を含み、
ｂ）前記スペースから取り除かれた気体は、前記スペースに導入された気体よりも少ない微粒子状物質を含み、
ｃ）前記スペースから取り除かれた粒子は、前記気体に最初から含まれていた微粒子状物質の少なくとも幾分かを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項３６】請求項３３の方法であって、
ａ）前記スペースに導入された炉排ガスは、前記気体のバルクとは異なる気体成分物質を含み、
ｂ）前記スペースに導入された粒子は、少なくとも一部に、上記気体成分と化学的に反応する物質を含み、
ｃ）前記気体成分は、前記粒子状物質と化学的に反応して、固体反応生成物を生成し、
ｄ）前記スペースから取り除かれた気体は、前記スペースに導入された気体よりも少ない気体成分を含み、
ｅ）前記スペースから取り除かれた粒子は、上記固体反応生成物の少なくとも幾分かを含む、ことを特徴とする方法。
【請求項３７】請求項３６の方法であって、
前記気体成分は、二酸化硫黄、三酸化硫黄、塩化水素又はフッ化水素であり、
前記粒子状物質は、ソーダ灰（炭酸ナトリウム）、ライムストーン（炭酸カルシウム）、生石灰（酸化カルシウム）又は消石灰（水酸化カルシウム）であることを特徴とする方法。
【請求項３８】請求項３３の方法であって、前記ガラスバッチ材料は、水分を含み、さらに、
ａ）前記コレクター電極に隣接する固体表面を設け、前記コレクター電極と上記固体表面との間にスペースを規定する段階と、
ｂ）上記２つの隣接する表面の間のスペースに空気を導入する段階と、
ｃ）前記炉排ガスから上記空気に熱を転移させて、上記空気を加熱する段階と、
ｄ）上記２つの隣接する表面の間のスペースから上記加熱された空気を取り除く段階と、
ｅ）前記ガラスバッチ材料を前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースに導入する前に、上記加熱された空気を用いて、前記ガラスバッチ材料を乾燥する段階と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３９】請求項３８の方法であって、
前記乾燥段階は、熱い空気を前記ガラスバッチ材料に直接接触させることによって達成され、
さらに、前記乾燥段階からの空気を前記放電電極と前記コレクター電極との間のスペースに導入する段階を備える、ことを特徴とする方法。
【請求項４０】気体を固体粒子と接触させる装置であって、
ａ）コロナ放電を発生させるため、シャープなすなわち小さな半径の導電性表面を含む電気伝導コレクター電極に隣接して位置づけられている電気伝導放電電極と、
ｂ）上記電極間のスペースに気体を導入する手段と、
ｃ）上記電極間のスペースから上記気体を取り除く手段と、
ｄ）上記電極間のスペースに固体粒子を導入する手段と、
ｅ）上記電極間のスペースから上記固体粒子を取り除く手段と、
ｆ）上記２つの電極間のスペースにコロナ放電を発生させるために十分な大きさの２つの電極間の電位差を与え、上記粒子を上記コレクター電極に向かって移動させる手段と、
ｇ）有限時間、コロナ放電を発生させるために要するよりも小さな程度まで、電位差を周期的に減少させて、上記粒子を上記コレクター電極から離隔する方向に移動させ、次いで、コロナ放電を発生させるために十分な大きさまで電位差を蓄える手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項４１】請求項４０の装置であって、
ａ）前記スペースは、ほぼ垂直に方向付けられた細長い寸法を有し、
ｂ）前記粒子の導入手段は、前記スペースの上部又は上部近くにあり、
ｃ）前記粒子を取り除く手段は、前記スペースの底部又は底部近くにあり、
ｄ）前記粒子は、ほぼ下方向に重力によって移動する、
ことを特徴とする装置。
【請求項４２】請求項４１の装置であって、
前記気体の導入手段は、前記スペースの底部又は底部近くにあり、
前記気体を取り除く手段は、前記スペースの上部又は上部近くにあり、
前記気体は、前記粒子の正味流れ方向と反対の方向に流れる、ことを特徴とする装置。
【請求項４３】請求項４１の装置であって、
前記コレクター電極は、チューブであり、
前記放電電極は、上記チューブとほぼ軸方向に整合していて、上記チューブ内で中心に位置づけられていて、
前記粒子は、上記チューブの内部に導入される、
ことを特徴とする装置。
【請求項４４】請求項４３の装置であって、
前記チューブは、５０ｍｍ〜５００ｍｍの直径の円筒状である、ことを特徴とする装置。
【請求項４５】請求項４１の装置であって、
前記放電電極は、０．５ｍｍ〜６ｍｍの直径のワイヤである、ことを特徴とする措置。
【請求項４６】請求項４１の装置であって、
前記放電電極は、先端突出部を有するバーであることを特徴とする装置。
【請求項４７】請求項４０の装置であって、
さらに、複数の放電電極と複数のコレクター電極とにより規定された複数の前記スペースを含み、
前記気体及び前記粒子は、それぞれ、複数のスペースを貫通する流れに分割される、
ことを特徴とする装置。
【請求項４８】請求項４０の装置であって、
前記減少された電位差は、コロナ放電を発生させるために要する電位差よりも小さく、コロナ放電を発生させるために要する電位差の５０％よりは大きい、ことを特徴とする装置。
【請求項４９】請求項４０〜請求項４８のいずれか１の装置であって、
コロナ放電を発生させるために十分な電位差の継続時間は、０．１〜１０秒であることを特徴とする装置。
【請求項５０】請求項４０の装置であって、
前記減少された電位差の継続時間は、０．１〜１０秒である、ことを特徴とする装置。
【請求項５１】請求項４０の装置であって、
前記電位差が高レベルから減少されたレベルまでに転移するために要する時間は、１ミリ秒よりも短いことを特徴とする装置。
【請求項５２】請求項４０の装置であって、さらに
前記電位差を周期的に減少させるために、機械的に近接させたり離間させたりする火花ギャップ装置を含む、ことを特徴とする装置。
【請求項５３】気体内に随伴されている微粒子物質を取り除くための装置であって、
ａ）固体粒子の粒径は、０．０５０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲であり、
ｂ）コロナ放電を発生させるために、シャープな又は小さな半径の導電性表面を含み、電気伝導性コレクター電極に隣接して位置づけられている電気伝導性放電電極と、
ｃ）上記電極間のスペースに気体を導入する手段と、
ｄ）上記電極間のスペースから気体を取り除く手段と、
ｅ）上記電極間のスペースに固体粒子を導入する手段と、
ｆ）上記電極間のスペースから固体粒子を取り除く手段と、
ｇ）上記２電極間のスペースにコロナ放電を発生させるために十分な大きさの上記２電極間の電位差を与えて、上記粒子を上記コレクター電極に向けて移動させる手段と、
ｈ）有限時間、コロナ放電を発生させるために必要であるよりも小さな程度まで、上記電位差を周期的に減少させて、上記粒子を上記コレクター電極から離隔する方向に移動させて、次いで、コロナ放電を発生させるために十分な大きさまで電位を蓄える手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項５４】請求項５３の装置であって、
前記気体内での前記粒子の層のバルク電気抵抗は、１０⁸Ωｍよりも小さいことを特徴とする装置。.
【請求項５５】請求項４２の装置であって、
前記粒子の導入手段は、粒子が放電電極とコレクター電極との間のスペースに、上記スペースから取り除かれた気体がほとんど粒子を含まないように、上記スペースの上部から十分下方の距離にて、導入されることを特徴とする装置。
【請求項５６】請求項４２の装置であって、
前記放電電極とコレクター電極との間のスペース内での気体の垂直上方向への速度は、少なくとも幾分かの粒子を随伴し、次いで、電位差が与えられていない状態で垂直方向上方向に運ぶために十分な程度まで調節される、ことを特徴とする装置。
【請求項５７】請求項４０の装置であって、さらに、
ａ）前記コレクター電極との間にスペースを規定するように上記コレクター電極に隣接する固体表面と、
ｂ）上記２つの隣接する表面の間のスペースに流体を導入する手段と、
ｃ）上記２つの隣接する表面の間のスペースから流体を取り除く手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項５８】請求項４０の装置であって、さらに、
ａ）前記コレクター電極との間にスペースを規定するように上記コレクター電極に隣接する固体表面と、
ｂ）上記２つの隣接する表面の間のスペースに空気を導入する手段と、
ｃ）上記２つの隣接する表面の間のスペースから空気を取り除く手段と、
ｄ）前記放電電極とコレクター電極との間のスペースに粒子を導入する前に、上記取り除かれた空気を用いて前記粒子を乾燥する手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項５９】請求項５８の装置であって、
前記乾燥手段は、前記空気の粒子との直接接触であり、
さらに、装置は、乾燥段階からの空気を前記放電電極とコレクター電極との間のスペースに導入する手段を含む
ことを特徴とする装置。