JP2012502792A - 反応性ガス制御 - Google Patents

Abstract

特徴は、ポートを通じるガスの流れを制御するよう動作可能な、流動液体を含むバルブを含む。特定の特徴は、ガスを反応させるよう動作可能なチャンバを含み、一部の特徴において、ガスは、流動液体から成る外皮内に実質的に閉じ込められる。特定の実施態様は、ポートを通じるガス流を制御する流動液体から成るバルブでチャンバ内へのガスの進入を制御する。相当な量の固形反応生成物を生むガスを反応させるよう動作可能な反応チャンバを含むシステムを含む、様々なガスアベートメントシステムが記載される。ガス流を制御するための方法が開示される。システム及び方法は、湿式スクラビングし、反応させ、選択的にガス流を更に湿式スクラビングするという順次的なステップを含む。

Description

本発明は、一般的には、ガスをアベートメント処理すること(abating)に関し、より具体的には、ガスを含む化学反応を閉じ込めること(containing)に関する。

様々な工業プロセスは、外界に解放される前に汚染物がスクラビング（ガス洗浄）されなければならないガスストリームを作り出す。電子機器、太陽電池、ディスプレイ装置、通信装置、金属、セラミック、及び、ポリマの製造業者、並びに、化学製品、薬品、及び、他の材料の処理は、しばしば、排気ガスのスクラバ（洗浄器）の使用を必要とする。スクラバは、典型的には、実質的にガス状の排気ストリーム（時折、微粒子を含む）を受け取り、ガスストリームが環境に解放される前に、ガスストリームから汚染物を除去する。

電子加工プロセスからの排気ストリームは、ペルフルオロカーボン（ＰＦＣ）、並びに、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＯＦ２、及び、Ｃ４Ｆ６のようなエッチガスを含む、様々な汚染物（又は化学種）を含み得る。排気ストリームは、ＡｓＨ３、ＰＨ３、Ｐ２Ｈ４、又は、Ｂ２Ｈ６のような毒性水素化合物を含み得る。排気ストリームは、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＧｅＨ４のような発火ガス、及び、ＷＦ６、ＳｉＦ４、ＨＣｌ、ＢＣｌ３、Ｃｌ２、ＴｉＣｌ４、Ｆ２、ＨＦ、及び、様々なクロロシランのようなガスも含み得る。

他の工業プロセスは、材料又は製造プロセスに関連して毒性又は汚染性の排気ストリームも作り出し得る。揮発性の有機化合物（ＶＯＣ）が、様々な石油精製プロセス、化学反応プロセス、又は、他の有機合成反応器内に存在する。（例えば、スプレイ塗装又は細菌若しくはウイルスを含む環境の）ルーム又はチャンバの換気も排気ガスのスクラビング又は他のアベートメントを必要とし得る。

多くの汚染物は特殊なスクラビングプロセスを必要とする。ＨＣｌ、Ｃｌ２、及び、ＢＣｌ３のような汚染物はしばしば水溶性であり、所謂湿式スクラバを使用して除去され得る。ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＮＨ４Ｆ、ＷＦ６、ＷＣｌ４、及び、ＴｉＣｌ４のような汚染物（ここでは「水反応性」汚染物）は、様々な条件に依存して、水に溶解したり溶解しなかったりし得る。これらの汚染物は水とも反応して固形反応物を形成し、それらは様々な流路を詰まらせ得る。

他の範疇の汚染物は、ＳｉＨ４、ＣＦ４及びＣ２Ｆ６のようなＰＦＣ、ＳＦ６、及び、ＮＦ３のような、「不水溶性」汚染物を含む。他の有害な特性の中でも、これらの汚染物の多くは「地球温暖化指数」によって特徴付けられる。ＣＯ２の地球温暖化指数よりも数百又は数千倍強くあり得るし、地球環境内の温室効果ガスとしてより一層強い挙動を反映し得る。

一部の汚染物は、しばしば、汚染物を燃焼することによってアベートされ、水溶性の反応生成物を形成し、次に、水溶性の反応生成物は、湿式スクラビングによって取り除かれる。時折、そのような燃焼は高温を必要とする。例えば、摂氏９００度を越える温度でＮＦ３を燃焼し得る。摂氏１２００度を越える温度でＣＦ４を燃焼し得る。汚染物を酸素源に単に晒すことによって、時折、ＳｉＨ４のような他の汚染物を反応し得る。

不水溶性の汚染物は、被反応ガスストリームを湿式スクラビングすることによって除去し得る反応生成物（例えば、ＨＦ）を形成し得る。他の不水溶性汚染物（例えば、ＳｉＨ４）は、固形化学種（例えば、ＳｉＯ２）を含む反応生成物を形成し得る。

一般的に、廃棄物流内の固形化学種は、液相（例えば、スクラバと関連付けられる水）内に、固体表面上に堆積される気相内、或いは、他の方法で微粒子として存在し得る。これらの固形化学種は、様々な表面上に直接的に核形成もし得る。固形反応生成物の形成は特定の除去法（例えば、濾過）を可能にするが、これらの化学種は堆積し、様々な線、入口、通路、表面、及び、システムの他の特徴を詰まらせ、システムの効率を減少し或いはその操作を停止する。

一部のガスストリームは、水溶性、水反応性、及び、不水溶性の汚染物を含む様々な汚染物を含み得る。そのような混合ガスストリームをスクラビングすることは、特に挑戦であり得る。多くのプロセスは、１つのステップの間に１つの種類の汚染物を作り出し、他のステップの間に他の種類の汚染物を作り出すこともできる。例えば、堆積ツールと関連付けられる排気ガスストリームは、堆積ステップの間にＳｉＣｌ４を含み、ＳｉＣｌ４のアベートメントを必要とする。ツールは洗浄ステップの間にＰＦＣで洗浄され、よって、ＰＦＣのアベートメントを必要とする。好適な除去システムは、ツールから出る全てのガスストリームをアベートし、よって、ＳｉＣｌ４及びＰＦＣの両方をアベートするために、例示的な除去システムを必要とし得る。

様々な汚染物を含むガスストリームのために、効果的なスクラビングは、水不溶性汚染物を燃焼する燃焼室と組み合わされる水溶性汚染物を除去するために、湿式スクラバのような多数のシステムを必要とし得る。しばしば、１つの汚染物の存在は、他の汚染物を除去するシステムの能力を妨げ、固形反応生成物を形成する汚染物のために、特に「下流」システムに関して、これらの反応生成物の堆積は有意な問題であり得る。例えば、燃焼室内の燃焼プロセスによってＰＦＣを除去し得るが、進入して来るガスストリームが腐食性汚染物（例えば、ＨＣｌ）も含むならば、ＰＦＣの燃焼中、燃焼室内の材料は、腐食性汚染物によって腐食され得る。加えて、ＰＦＣの燃焼は、それ自体が有害で、腐食的であり、追加的なアベートメントを必要とし得る燃焼生成物（例えば、Ｆ２、ＨＦ、又は、ＯＦ２）を生み得る。ＳｉＨ４の燃焼は固形ＳｉＯ２粒子を生み、それらは様々な表面上に堆積し、装置を詰まらせ得る。加えて、燃焼室に進入するガスストリーム内の水溶性汚染物は、燃焼室の構成部品に堆積し、腐食し、その他の方法で劣化し得る。しばしば、第一汚染物を混合ガスストリーム内でアベートするための好適なシステム又は方法は、第二の汚染物をアベートするための後続システムにおいて問題を作り出す。そのような状況では、混合ガスストリームのアベートメントのために最適化されたシステムが望ましくあり得る。

様々な実施態様は、ポートを通じるガスの流れを制御するバルブを含む。バルブは、ポートに流動液体をもたらすよう構成される液体源を含んでもよく、流動液体は、１つ又はそれよりも多くの力に晒される。液体に作用する力の第一の組み合わせが、液体にポートを通じるガスの流れを実質的に遮断させ、液体に作用する力の第二の組み合わせが、液体にポートを通じるガスの流れを許容させるよう、力は調節される。

特定の特徴は、ポートを介して流体連絡する第一ガス容積及び第二ガス容積と、ポートを通じるガスの流れを制御するバルブとを含む反応システムを提供する。バルブは、ポートに流動液体を提供するよう構成される液体源を含んでもよく、流動液体は、１つ又はそれよりも多くの力に晒される。液体に作用する力の第一の組み合わせが、液体にポートを通じるガスの流れを実質的に遮断させ、液体に作用する力の第二の組み合わせが、液体にポートを通じるガスの流れを許容させるよう、力を制御し得る。

他の実施態様は、内表面とポートとを有するチャンバと、ポートに隣接する縁部を有する案内表面とを含み、案内表面は、案内表面に供給される流動液体を、縁部からポートを横断して内表面に横方向に移動させる装置を含む。そのような横方向の移動は、ポートを通じる第一圧力にあるガスの移動に対してポートを実質的に閉塞し得る。

選択的な実施例は、ガスと反応する反応システムを含み、反応システムは、内表面とポートとを有するチャンバと、ポートに隣接する縁部を有する案内表面とを含んでもよく、案内表面は、案内表面に供給される流動液体を、縁部からポートを横断して内表面に横方向に移動させる。そのような横方向の移動は、ポートを通じる第一圧力にあるガスの移動に対してポートを実質的に閉塞し得る。システムは、ポートを介してチャンバにガスを供給するよう構成されるガス入口も含み得る。

様々な実施態様は、１つ又はそれよりも多くの噴射器を含む。一部の場合において、噴射器は、バーナを含み得る。特定の実施態様は、液体でチャンバの内表面を覆うことを提供する。様々なチャンバは、チャンバの壁を気相から分離する液体「外皮」内にガス状容積を実質的に含み得る。

特定の実施態様は、内表面とポートとを有するチャンバと、縁部を有する案内表面とを含み、縁部は、ポートに隣接し、近接し、或いは、関連付けられる。一般的には、案内表面は、案内表面に供給される流動液体を、縁部から内表面に横方向に移動させ、それによって、ポートを通じる第一圧力にあるガスの移動に対してポートを実質的に閉塞し或いは封止する。典型的には、流動液体が内表面に達するまで、案内表面によって成形される流動液体がその形状を実質的に保持する（例えば、砕けて液滴にならない）よう、縁部は内表面に十分に近接する。一部の場合には、ガスの第二圧力がガスにポートを通過させ、それは流動液体の形状の変化を伴い得る。

一部の実施例は、ガスを反応させるための反応システムを含む。反応システムは、内表面とポートとを有するチャンバを含む装置を含み得る。装置は縁部を有する案内表面を含んでもよく、縁部はポートに隣接し、案内表面は、案内表面に供給される流動液体を縁部から内表面に横方向に移動させ、それによって、ポートを通じる第一圧力にあるガスの移動に対してポートを実質的に閉塞する。反応システムは、ポートを介してチャンバにガスを供給するチューブ（管）、チャンネル（通路）、又は、パイプのようなガス入口を含み得る。

汚染物を反応させる方法及び装置が開示される。ガスストリームをアベートメント処理する方法及び装置は、ガスストリームを受け取るよう構成される第一湿式スクラバと、第一湿式スクラバに接続され、スクラビング済みガスストリームと反応するよう構成される反応システムと、反応システムと流体連絡する第二湿式スクラバとを含む。一部の実施態様において、湿式スクラバは、水溶性汚染物の９５％よりも多く、好ましくは、９９％よりも多く、より好ましくは、９９．９％よりも多くを除去し得る。

一部の場合において、反応システムは、ポートを含む内表面を有するチャンバと、縁部を有する案内表面とを含んでもよく、縁部はポートに隣接し、案内表面は、案内表面に供給される流動液体を、縁部から内表面に横方向に移動させ、それによって、ポートを通じる第一圧力にあるガスの移動に対してポートを実質的に閉塞する。一部のアベートメントシステムにおいて、反応システム及びチャンバは、反応性化学種を作り出す噴射器を含み得る。

選択的な方法は、混合汚染物を含むガスストリームの多段階反応を含む。一部の場合では、先ず、湿式スクラバがガスストリームから第一化学種を除去し、次に、反応システムは、ガスストリームを反応させ、ガスストリームから第二化学種を除去し、次に、他の湿式スクラバが反応済みガスストリームをスクラビングする。様々な方法は、様々な化学種の燃焼又は焼付けを含む。

特定の実施態様は、ポートによって分離される第一チャンバと第二チャンバとの間のガスの流れを制御するよう動作可能なバルブを含む。バルブは流動液体を含み得る。第一の組の流動条件の下で流動液体にポートを閉塞させることによってバルブを制御し得る。

様々な実施態様に従った例示的な反応システムを示す概略図である。 反応システムを動作する方法を示す概略図である。 特定の実施態様に従ったバルブの閉塞位置を示す概略図である。 特定の実施態様に従ったバルブの開放位置を示す概略図である。 一部の実施態様に従った多段階除去プロセスを行うために使用し得る例示的なシステムを示す概略図である。 特定の実施態様に従ったアベートメントプロセスを示すフロー図である。 他の実施態様を示す概略図である。 更なる実施態様を示す概略図である。

多くの工業プロセスは、ガスストリームのアベートメント(abatement)を必要とする。半導体、光起電システム、及び、フラットパネルディスプレイの加工、並びに、多種多様な工業及び化学物質の化学処理は、ガスストリームからの有害な物質の除去を必要とし得る。一部の場合には、ガスストリームは、幾つかの物質の除去を必要とし得る。

様々な特徴が、流動液体を含むバルブを使用して、ガスの流れを制御する。ポートと共にバルブを使用することができ、バルブはポートを通じるガス流を制御し得る。流動液体は膜を形成し得るし、流動液体は、第一の組み合わせの力（例えば、液体の運動量、重力、及び、膜の両側の圧力差）が液体膜にポートを封止させるよう構成され得る。第二の組み合わせの力は、膜の故に、ガスがポートを通ることを可能にし得る。一部の場合には、流動液体は、詰まり、特にガス内の化学種(species)と関連付けられる詰まりに対してより耐性を有するバルブ装置を提供し得る。バルブは反応チャンバと共に使用され得るし、バルブは関連付けられる装置の詰まりを引き起こす反応ガスに向かって方向付けられる反応チャンバを用いて有利であり得る。スクラバ（例えば、湿式スクラバ）と反応システムとを含むアベートメントシステムは、ガスストリームをアベートするために使用され得るし、異なるアベートメント反応を必要とする異なる汚染物を有するガスストリームのために有利であり得る。

図１は、様々な実施態様に従った例示的な反応システムを例証している。ガス又はガスストリームを反応させるために反応システム１００を使用し得る。他の場合には、工業プロセスからの流出（又は排出）ガスストリームを反応させるために、反応システム１００を使用し得る。選択的な実施態様は様々な燃焼装置を含み、燃焼反応を行うために様々な燃焼装置を使用し得る。一般的に、ガスストリームは、ガス入口１０２を通じて反応システム１００に流入し、チャンバ１０４内で反応し、出口１０６を介して出る。チャンバ１０４は、内表面１０５を含み得る。

図１に示される概略図は、反応システム１００の断面を示している。反応システム１００の一部の実施態様は、概ね円筒形であり、そのような場合には、少なくとも上方領域（例えば、上記出口１０６）は、軸１０８について軸対称であり得る。よって、図１は入口１０２として注釈される２つの領域を有するように見えるが、これらは同じ容積であり得る。

入口１０２を通じて進入するガスストリームの少なくとも一部を反応させる反応環境を作り出すために、反応システム１００を使用し得る。一部の実施態様では、噴射器（インジェクタ）１２０を使用して、この反応環境を作り出し或いは強化し得る。噴射器１２０は、流出ガスストリームを反応させる反応性化学種を噴射し得る。例えば、酸素、空気、又は、他の反応性化学種をガスストリーム内に噴射することによって、排気ガスストリーム中のＳｉＨ４の一部の凝縮物を反応させ得る。噴射器１２０は、様々な速度で反応性ガスを噴射し得る。一部の反応物は、低い噴射速度を使用することができ、それを用いて、（バーナ上の「パイロット灯」に幾分似た）噴射器１２０と関連付けられるガス噴射場所に隣接して小さい局所的な反応領域を形成し得る。他の反応のために、大きな「噴流」が噴射器１２０から形成され、反応が噴射器１２０から離れる方向に（例えば、チャンバ１０４の中心に向かって）起こるよう、噴射されるガス速度及び噴射される化学種の組み合わせを選択することが好ましい。

燃焼を必要とする流出ガス（例えば、一部のＰＦＣ）のために、噴射器１２０は、炎（フレーム）又は他の熱噴射を生成し得るバーナを含み得る。特定の実施態様において、噴射器１２０は、（例えば、Ｈａｕｃｋ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌｅｂａｎｏｎ， Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ， ＵＳＡからの）バーナを含み得る。例示的な噴射器１２０は、送り装置（フィード）１２２を含み、送り装置１２２は、様々なガス、酸素、燃料、電気、通信、及び、噴射器１２０に対する他の供給をもたらし得る。特定の実施態様において、送り装置１２２は、メタン、プロパン、天然ガス、液体アルカン、アルコール、又は、他の燃焼燃料をもたらす。送り装置１２２は、空気又は酸素のような酸素ガスの源も含み得る。送り装置１２２は、圧電点火装置のような点火源も含み得る。熱源を必要としない流出ガス（例えば、ＳｉＨ４を含有する一部のガス）のために、噴射器１２０は、追加燃料を必要とせずに、酸素及び／又は空気をもたらし得る。噴射器１２０は、液体燃料のような凝縮相を噴射するアトマイザ又は圧電噴射器又は他の装置も含み得る。噴射器１２０は、チャンバ１０４内に炎を作り出し得る。噴射器１２０は、プラズマ発生器又はスパーク発生器を含み得る。

噴射器１２０は、噴射器１２０に近い部品を熱いガス又は燃焼生成物から保護するヒートシールド１２４を含み得る。ヒートシールド１２４を適切な合金、超合金、セラミック、炭化珪素、窒化珪素、又は、他の材料から製造することができ、一部の場合には、材料選択は反応させられるガスストリームに依存し得る。例えば、エッチングされておらず、腐食されておらず、或いは、ヒートシールドが接触する様々なガス又は液体成分によってその他の方法で有害に影響されない材料でヒートシールド１２４を製造し得る。

図１に例証される実施態様では、単一の噴射器１２０が含まれ、チャンバ１０４内に噴射するよう構成される。代替的な実施態様は、２つ又はそれよりも多くの噴射器１２０を含み得る。一部の実施態様は、入口（例えば、入口１０２）又は出口（例えば、出口１０６）内に噴射する１つ又はそれよりも多くの噴射器１２０を含み得る。

反応システム１００は、貯槽１３０を含み、貯槽１３０は、液体貯槽である。貯槽１３０は、水、有機液体、溶剤、及び／又は、他の種類の液体を収容し得る。貯槽１３０は、循環機構１３２を含んでもよく、循環機構１３２は、例示的な図１では、速度を（貯槽１３０内）の液体に付与し、液体を軸１０８について循環する。液体は、供給ライン（図示せず）を介して貯槽１３０に進入し、間隙１４０を介して貯槽１３０から出る。間隙１４０は、貯槽１３０から出る液体の流れを制御するよう、様々なバルブ装置（例えば、ゲートバルブ、及び、絞り等）を含み得る。間隙１４０は、液体が所望の速度及び容量で並びに所望の流れ場を有して貯槽１３０から流出するよう適切な大きさとされる。

流動液体は間隙１５０から出て、案内表面１５０に送られ得る。案内表面１５０は、液体が案内表面１５０の縁部１５２を通る前に、液体の流れ場を修正し得る。案内表面１５０は、平坦であり得るし、湾曲し得るし、或いは、その他の形状であってもよい。図１に示される実施態様において、案内表面１５０は、円筒形である。反応システム１００の軸対称版のために、案内表面１５０は、（例えば、軸１０８について）略円筒形又は円錐形であり得る。案内表面１５０は滑らかであり得るし、液体が案内表面１５０を実質的に覆うよう（間隙１４０から）供給される流動液体に対して案内表面１５０を成形し且つ／或いは方向付け得る。

図１に例証される実施態様において、間隙１４０を通過する液体は、概ね案内表面１５０の下に下向き方向に流れる。一般的に、間隙１４０及び循環機構１３２は、液体が貯槽１３０から案内表面１５０に通るときに、貯槽１３０内の液体の角速度が維持され、その結果、液体が縁部１５２を越えて案内表面１５０の上を通るときに、実質的に層流の「螺旋形」の流れ場をもたらすよう設計される。液体が案内表面１５０を通って下に進むとき、貯槽１３０内を「渦巻く」液体は渦巻き続け得る。案内表面１５０は流動液体を流動形状に「成形」することができ、液体が縁部１５２を越えた後、それは（たとえ変更されるとしても）少なくとも幾分維持され得る。

一部の実施態様において、縁部１５２を越えた液体の流動形状は、１つ又はそれよりも多くの他の寸法よりも実質的に小さい第一寸法（例えば、厚さ）を有する。実質的ということは、３倍よりも多くより小さいこと、１０倍よりも多くより小さいこと、及び、５０倍よりも多くより小さいことを含み得るし、１００倍よりも多くより小さいことさえも含み得る。「シート」又は他の比較的薄く広い本体として液体を成形し得る。液体は液体膜を形成し得る。液体膜は、案内表面１５０の形状、液体の流れ場（例えば、案内表面１５０に沿う速度ベクトル及び容量）、縁部１５２と内表面１０５との間の距離等に応じて、湾曲形状、サドル形状、平坦形状、又は、その他の形状であり得る。

反応システム１００は、貯槽１６０も含み得る。貯槽１６０は、液体を収容するよう設計され、一部の場合には、貯槽１６０は、貯槽１３０内の液体と類似する或いは同一の液体を収容し得る。特定の実施態様において、貯槽１６０及び貯槽１３０は、異なる液体を含み得る。選択的な実施態様において、液体の選択は、他方の液体に対する一方の液体の相対的な湿潤性（又は親和性）を含み得る。

貯槽１６０は、貯槽１６０に液体を供給する供給ライン（図示せず）を含み得る。貯槽１６０は、間隙１７０も含み、液体は間隙１７０から貯槽１６０の外に流れる。間隙１７０は、様々なバルブ装置も含み、貯槽１６０から出る液体の流れを制御する。貯槽１６０内への液体の流速及び間隙１７０の幅は、液体が貯槽１６０から出た後、液体がチャンバ１０４の内表面１０５の少なくとも一部を実質的に覆うような流速及び幅であり得る。貯槽１６０は、選択的に、循環機構１６２を含み、循環機構１６２は、速度（例えば、軸１０８についての角速度）を貯槽１６０内に収容される液体に付与し得る。特定の実施態様では、液体が間隙１７０を通過した後に速度が維持されるよう、循環機構１６２は十分な速度を貯槽１６０内の液体に付与し得る。そのような場合には、液体は「渦巻いて」チャンバ１０４の壁を下り得る（例えば、間隙１７０より下で内表面１０５の少なくとも一部を覆い得る）。

液体及びガスは、排出口１８０を介してチャンバ１０４から外に出ることができる。反応システム１００は、クエンチャ１９０を含み得る。クエンチャ１９０は、排出口１８０及び出口１０６と関連付けられる領域にガス及び／又は液体を噴射するスプレイノズルを含み得る。一部の場合では、チャンバ１０４から出る化学種を冷却するために、噴射されるガス又は液体を使用し得る。例えば、噴射器１２０がチャンバ１０４内のガス化学種を燃焼するバーナとして操作されるならば、クエンチャ１９０は、水の冷却スプレイを噴射するノズルを含み得る。一部の場合において、クエンチャ１９０は、クエンチャ１９０によって噴射される化学種の速度が排出口１８０から出口１０６へのガス及び液体の通過を助けるように方向付けられる。一部の実施態様では、クエンチャ１９０を省略し得る。

様々な部品のために使用される材料の選択は、反応させられるガスストリームの化学的性質及び部品が耐えなければならない様々な温度を含む幾つかの要因に依存し得る。一部の実施態様では、異なる領域において異なる材料から様々な部品を加工し得る。例えば、ガス入口１０２に隣接して配置される領域内のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような不活性材料から貯槽１３０を加工し得る。貯槽１３０内を循環する液体が貯槽１３０の壁から熱を効率的に除去するよう、金属又は他の高熱伝導性材料から（噴射器１２０に面する）貯槽１３０の「内」壁を加工し得る。

図２は、一部の実施態様に従ってシステムを動作する方法を示す概略図である。この実施例において、反応システム１００は、反応チャンバ１０４内の流出ガスストリーム２００を燃焼するよう動作し、ガスストリーム２００から特定の化学種を除去する。この実施例では、貯槽１３０及び貯槽１６０の両方で単一の種類の液体２０２（例えば、水）が使用される。

ガス状容量（例えば、チャンバ１０４内のガスからのガス入口１０２と関連付けられるガス）の分離は、案内表面１５０の縁部１５２と関連付けられる領域及びチャンバ１０４の内表面の隣接領域内で概ね起こる。よって、この領域はチャンバ１０４をガス入口１０２に接続するリング形状「ポート」として特徴付けられることができ、ポート２３８として注釈付けられる。この実施例において、噴射器１２０は、リング形状ポート２３８の「リング内側」からチャンバ１０４内に噴射し得る。

貯槽１３０内への液体流の適切な選択によって、循環機構１３２（図１）、間隙１４０（図１）、及び、軸（１０８）について角速度を有する間隙１４０を介して貯槽１３０から流出する液体は、（一部の場合には、実質的に螺旋経路に従って）案内表面１５０を流れ落ちるとき、その速度を実質的に維持し得る。

一部の実施態様において、液体は「渦巻いて」案内表面１５０を下り、循環機構１３２は、間隙１４０から出る液体に十分な運動量を付与するので、（間隙１４０から出て）渦巻く液体は外向きの力を案内表面１５０に対して加える傾向を有し、よって、案内表面１５０は渦巻く液体を水平方向に「抑制」(contain)すると同時に、液体は案内表面１５０と接触する。

貯槽１３０から出る液体２０２に前述の速度を作り出すことによって、流動液体の運動量は、液体が縁部１５２を越えた後、液体をチャンバ１０４の内表面に向かって運搬する径方向に「外向き」の力として現れ得る。（容量及び速度を含めて）適切な流速を選択することによって、案内表面１５０と内表面１０５との間に、実質的に連続的で幾分「円錐形」のシート状の液体を作り出し得る。この「ノーズコーン」形状の液体は、液体膜２３９を形成し得る。膜２３９は、一部の条件の下で、ポート２３８を封止し（入口１０２とチャンバ１０４との間のガス流を防止し得る）。膜２３９は、他の条件の下で、入口１０２とチャンバ１０４との間のガス流を許容し得る。縁部１５２、内表面１０５、及び、膜２３９の組み合わせは、バルブ２４０として機能し、入口１０２の気相をチャンバ１０４の気相から実質的に分離し得る。よって、ポート２３８を通じるガスの流れを遮断するか或いはポート２３８を通じるガスの流れを許容するようバルブ２４０を動作し得る。流速、循環速度、流量、及び、縁部１５２を越える液体２０２の流れと関連付けられる他の要因を制御することによって、ポート２３８を通じるガスの流速を制御し得る。例えば、（液体の運動量を増大する）間隙１４０を通じて流れる液体の容量又は速度の増大は、バルブ２４０を「閉塞」し、（液体の運動量を減少する）容量又は速度の減少は、バルブ２４０を「開放」する。

入口１０２及びチャンバ１０４の一方又は両方内の圧力を制御することによって、バルブ２４０を制御し得る。例えば、入口１０２及びチャンバ１０４が実質的に類似の圧力にあるときにバルブ２４０を閉塞し得るし、入口１０２内の圧力を増大するか或いはチャンバ１０４内の圧力を減少することによってバルブ２４０を開放し得る。

流動液体のバルブ２４０は、典型的には、力の組み合わせによって作用される。これらの力は、一般的には、重力及び液体自体の運動量に関連付けられる力を含む。液体に対する力は、液体と様々なガスとの間の表面張力も含み得る。これらの力は、液体と案内表面１５０のような固体表面との間の相互作用（例えば、そのような界面と関連付けられる表面張力又は剪断力）も含み得る。

バルブ２４０は、チャンバ１０４内のガス化学種を入口１０２内のガス化学種から実質的に分離し、チャンバ１０４内に気相反応をもたらし、反応生成物はチャンバ１０４内で入口１０２から実質的に隔離される。よって、バルブ２４０は、チャンバ１０４を上流部品（例えば、入口１０２の壁）から実質的に分離し得る。一部の実施態様において、そのような構造は上流部品上の堆積物及び／又は上流部品の腐食を減少し得る。

貯槽１３０から流れる液体２０２は、（例えば、膜２３９の下で）チャンバ１０４の様々な内表面１０５を実質的に覆い得る。一部の実施態様では、追加的な液体２０２が内表面１０５の少なくとも一部で貯槽１６０から下に流れる。液体２０２がバルブ２４０の下でチャンバ１０４の内表面１０５を覆い、チャンバ１０４内のガス状化学種をチャンバ１０４の構成部品から分離する動的な連続的に補充される液体表面を作り出すよう、貯槽１３０及び選択的な貯槽１６０からの液体２０２の流速を選択し得る。一部の場合において、流動液体２０２は、内表面１０５を連続的に吹き流れ、固形化学種が内表面１０５上に堆積するのを防止する。これらの部品を覆う流動液体の層によって、内表面１０５のような部品の腐食を実質的に軽減し得る。

反応性噴流２３０は、チャンバ１０４内に反応性容積を作り出し、流出ガスは反応性容積内で反応する。排出口１８０を介して反応生成物を吹き出し得る。固体粒子及び／又は液体粒子のような凝縮相反応生成物を固体表面上に堆積するのではなくむしろ、液相内に連行してチャンバ１０４の外に吹き出し得る。流動液体層によって、腐食性排気ガス及び／又は腐食性反応生成物を固体表面から分離し得る。バルブ２４によって、チャンバ１０４からガス入口１０２に向かう反応生成物の逆拡散を防止し得る。それは入口１０２の詰まりを最小限化し得る。水スプレイを含み得るクエンチャ２９０によって、図２の反応システム１００から流出する熱ガスを部分的に冷却し且つスクラビングし得る。

特定の特徴において、様々な液体流、噴射器１２０からの高速噴射、及び、バルブ２４０の組み合わせは、チャンバ１０４内の気相を閉じ込める「液体外皮」(liquid envelope)２５０を作り出し、それはチャンバ１０４の部品を反応性ガス又は堆積物から保護し得る。

一部の実施態様では、噴射器１２０をバーナとして動作することができ、噴射器はプラズマ又は炎を含み得る反応性噴流２３０を噴射し得る。噴射器１２０を高温バーナとして動作し、摂氏１０００度、２０００度、３０００度を超える温度で、或いは、４０００度を超える温度でさえガス状化学種を燃焼し得る。一部の用途のために、反応性噴流２３０が十分に高い速度で噴射器１２０から放出され、反応性プルーム(plume)が噴射器１２０から離れたチャンバ１０４の中心に形成されるよう、流速及び噴射器１２０と関連付けられる被噴射化学種を選択し得る。液体２０２は、接触する液相及び気相を実質的に冷却し得る。様々な流動液体層によって、チャンバ１０４内の熱い反応性化学種を構造部品（例えば、チャンバ１０４の壁）から分離し得る。流動液体は、構造部品を熱い反応性噴流２３０から隔離することができ、チャンバ１０４から熱を取り除くこともできる。

特定の実施態様において、噴射器１２０は十分に高い速度で反応性化学種を噴射するので、チャンバ１０４から噴射器１２０に向かう気相「逆拡散」は最小限化され、反応性噴流２３０に関連付けられる反応は、噴射器１２０、ヒートシールド１２４（図１）、又は、貯槽１３０（図１）内というよりもむしろ、チャンバ１０４内で実質的に起こる。他の場合には、反応性噴流２３０は、噴射器１２０に隣接して配置される（例えば、むしろ「パイロット灯」のような）小さい噴流であり得る。

一部の実施態様において、反応性噴流２３０は、反応システム１００の部品を加熱し得る。典型的には、そのような温度は、適切な高温材料（例えば、高温鋼、超合金、ハステロイ、及び、インコネル等）から製造されるチャンバを必要とし得る。一部の実施態様において、流動液体による熱除去で十分であり得るので、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＰＥＴＥ、ＰＴＦＥ、及び、他のプラスチックのような、さもなければこれらの高温に耐え得ない材料から様々な部品（例えば、チャンバ１０４の壁）を構成し得る。そのような材料は、特に部品と接触する流動流体内の溶解化学種に関して、耐食性の向上をもたらし得る。一部の材料は透明であり、それらはチャンバ１０４内の反応の光学測定をもたらし得る。流動液体２０２は、固体表面（例えば、内表面１０５）上の粒子状化学種の堆積も最小限化することができ、これらの化学種がチャンバ１０４内の反応に由来するときは特にそうである。

図３Ａ及び３Ｂは、特定の実施態様に従ったバルブの閉塞位置及び開放位置を例証している。これらの図面は、チャンバ１０４を入口１０２から分離するために、例示的なバルブ２４０がバルブとしてどのように動作し得るかを示している。図３Ａ及び３Ｂ内の実施例は、貯槽１３０（図１）及び貯槽１６０（図１）の両方からの液体流を利用するが、代替的に、バルブ２４０は貯槽１６０から流れる液体なしでも動作し得る。図３Ａにおいて、入口１０２は、チャンバ１０４内の圧力とほぼ等しい第一圧力でガス３１０を閉じ込める。よって、（液体膜を形成する）案内表面１０５から内表面１０５に流動する液体２０２は、貯槽１６０から内表面１０５に流下する液体と実質的に接触する。これらの液体「シート」は互いに封止し合い、入口１０２からチャンバ１０４への並びにその逆のガスの移動を概ね防止する。図３Ｂにおいて、入口１０２は、チャンバ１０４の圧力よりも高い圧力でガス３２０を閉じ込める。よって、ガス３２０の増大された圧力はバルブ２４０を「開放」し、チャンバ１０４へのガス３２０の移動を許容する。

適切な流速、速度、及び、貯槽１３０から流れる液体の容量を選択することによって、入口１０２とチャンバ１０４との間の所望の圧力差に適合するよう、バルブ２４０の「開放」及び「閉塞」状態を調節し得る。一部の力（例えば、液体の運動量）を制御し得る。他の力（例えば、重力）は概ね非制御であり得る。バルブ２４０を「開放」させる第一の組み合わせの力を選択し得るし、バルブ２４０を「閉塞」させる第二の組み合わせの力を選択し得る。例えば、より高い運動量は、バルブ２４０と関連付けられる液体にポート２３８（図２）を通じるガスの流れを遮断させ、より低い運動量は、バルブ２４０と関連付けられる液体の故に、ガスがポート２３８を通過することを可能にする。一部の特徴では、液体の運動量を流れ場又はベクトル場として特徴付けることが有利であり得る。一部の特徴において、案内表面１５０の縁部から内表面１０５に至る領域を横断する流動液体の形状は、液体に作用する力を特徴付ける力線(field line)によって描写され或いは液体に作用する力を特徴付ける力線と関連付けられる。

第一の組み合わせの力に液体２０２を晒すことによってバルブ２４０を閉塞し得る。第二の組み合わせの力に液体２０２を晒すことによってバルブ２４０を開放し得る。（例えば、限定なしに、）液体２０２と関連付けられる流速の増大（閉塞）又は減少（開放）の故に、或いは、ガス３１０／３２０の圧力の増大（開放）又は減少（閉塞）を用いて、（或いは、同様に、チャンバ１０４内の圧力の反対の変化を介して）、そのような開閉が起こる。

特定の実施態様において、開放バルブ２４０を通じるガス３２０の通過は、図３Ｂに示されるように、幅３３０及び長さ３４０を有する間隙を介してである。適切な流れ、速度、及び、容量の条件を選択することによって、長さ３４０を幅３３０よりも大きくすることができ、それはチャンバ１０４から入口１０２へのガスの逆拡散を実質的に防止し得る。一部の場合には、長さ３４０は、幅３３０よりも２倍、又は、５倍大きくあり得るし、或いは、１０倍よりも大きくさえあり得る。一部の実施態様では、長さ３４０は、幅３３０とほぼ等しくあり得るし、或いは、それよも小さくさえあり得る。

図３Ａ及び３Ｂは、膜３５０の異なる構造を例証しており、この実施例では、それは流動液体膜である。一部の特徴において、バルブ２４０が一方向における流れを許容し、（ある圧力限界まで）反対方向における流れを防止し、且つ、一方の側又は他方の側に対する圧力の変化を介して動作し得る点で、バルブ２４０は「ダックビル」バルブのように動作し得る。膜３５０は、流れ条件（例えば、液体の容量、液体の速度、及び、流れの方向等）を変更することによっても動作し得る。図３に示されるように、膜３５０は、入口１０２からチャンバ１０４内へのガス流速の変化に柔軟に適合し得る、即ち、より高いガス流速のために「開放」し、より低いガス流速のために「閉塞」する。

バルブ２４０の動作可能な部分（膜２３９）は、固体膜よりもむしろ、液体膜であり得る。よって、バルブ自体は連続的に補充され、形成され得る反応生成物は、チャンバ１０４から連続的に吹き出される。一部の反応チャンバのために、特にＰＦＣを燃焼するために使用されるチャンバのために、バルブ２４０は、典型的なバルブよりも、詰まりに対してより多くの耐性を有し得る。

一部の実施態様では、反応システム（図１）を含むシステムがＰＦＣを包含するガスストリームを反応させるために特に有用であり得る。しばしば、ＰＦＣは燃焼され、燃焼はＦ２及び／又はＨＦを作り出し得る。これらの化学種は、燃焼環境に対して極めて腐食的であり、よって、それらが不適合材料と接触することを防止することは、装置の耐用年数を増大し得る。加えて、反応生成物を溶解する液体２０２を選択することによって、反応生成物のスクラビングはチャンバ１０４内で開始し得る。一部の場合には、ｐＨ＞６、好ましくは、＞７を有するよう、液体２０２を制御し得る。一部の反応はＯＦ２を形成し得るし、ＯＦ２の形成を最小限化することは、様々な構造材料に有害である化学条件の使用を伴い得る。

特定の実施態様では、反応システム１００を、反応システム１００の下流に位置する湿式スクラバと組み合わせ得る。ガスストリームの特定の成分と反応させるために反応システム１００を使用し得る。その場合には、反応システム１００内に形成される反応生成物を除去するために、下流のスクラバを使用し得る。少なくとも第一汚染物及び第二汚染物を包含するガスストリームを含むそれらの場合には、ガスストリームが湿式スクラバに移動する前に、（例えば、反応システム１００を含む）上流装置が第二汚染物の９０％、９９％、又は、９９．９％よりも多く、或いは、９９．９９％よりも多くさえも除去するときには、第一汚染物をスクラビングするそのような湿式スクラバの下流動作を実質的に改良し得る。

図４は、一部の実施態様に従った多段階アベートメントプロセスを行うために使用し得る例示的なシステムの概略図である。そのようなシステムは、混合汚染物ガスストリーム、具体的には、水溶性汚染物、水反応性汚染物、及び／又は、不水溶性汚染物の混合物を含むストリームをアベートするのに特に有用であり得る。アベートメントシステム４００は、湿式スクラバ４１０と、反応システム４２０と、湿式スクラバ４３０と、液体取扱いシステム４４０とを含む。一般的には、排気ガスストリームは、図示されるように、アベートメントシステム４００を左から右に通じて流れ得る。先ず、湿式スクラバ４１０内で排気ガスストリームから水溶性汚染物をスクラビングし得る。後続の反応システムの前にそれらを除去することはそれらのシステムの性能を向上する点で、少なくとも９０％、好ましくは、９９％、より一層好ましくは、９９．９％の水溶性汚染物、更には、９９．９９％さえもの水溶性汚染物をガスストリームから除去する湿式スクラバを使用することが有利であり得る。

次に、スクラビング済みのガスストリームを反応システム４２０内で反応させ得る。反応システム４２０は、反応システム１００のような反応システムを含む。代替的に、反応システム４２０は、従来的な反応チャンバ及び／又はバーナシステムを含み得る。一般的には、（第一湿式スクラバを通過した）残余の汚染物を（後続の湿式スクラビングによって除去し得る）反応生成物に転換するよう、スクラビング済みガスストリームを反応させるために、反応システム４２０を使用し得る。次に、反応済みガスストリームを湿式スクラバ４３０に進め得る。この実施例では、別個の湿式スクラバ４１０及び４３０が示されているが、単一の湿式スクラバが使用されるようシステムを設計し得る。

反応システム４２０が反応システム１００のようなシステムを含む実施態様のために、反応システム４２０は、相当な量の液体を生成し得る。そのような場合には、別個の液体取扱いシステム４４０を含むことが有利であり得る。液体取扱いシステム４４０では、汚染物を除去するために、反応システム４２０と関連付けられる液体を処理し得る。液体取扱いシステム４４０は、湿式スクラバ４１０、反応システム４２０、及び、湿式スクラバ４３０のうちのいずれかに液体も提供し得るし、これらのシステムから受け取る液体を取扱い得る。

図５は、特定の実施態様に従ったアベートメントプロセスにおける幾つかのステップを例証している。幾つかのシステムを直列に組み合わせ且つガスストリームを順次的に反応させることによって、一部のガスストリームをアベートし得る。ステップ５１０において、湿式スクラバは、ガスストリームから水溶性汚染物を実質的に除去する。好適実施態様では、湿式スクラバは、ガスストリームを徹底的にスクラビングする（例えば、ガスストリームから水溶性汚染物の少なくとも９０％、９９％、又は、９９．９％を除去し、或いは、９９．９９％さえも除去する）。ステップ５２０において、スクラビング済みガスストリームは、反応システム内で反応させられ、残余の汚染物の少なくとも一部を除去する。そのようなステップのために反応システム１００を使用し得るが、そのような汚染物を反応させ得る他のシステムも使用し得る。様々な実施態様は、反応システム１００以外の反応システムを含み、反応前にガスストリームから水溶性汚染物を徹底的にスクラビングするとき、そのようなシステムの使用を向上し得る。ステップ５３０において、反応済みガスストリームは湿式スクラバ内に導入される（湿式スクラバはステップ５１０において使用される湿式スクラバと同じでも異なってもよい）。ステップ５３０では、ステップ５２０の反応に由来する水溶性反応生成物を反応済みガスストリームからスクラビングし得る。

図６は、ある実施態様の概略図である。液体膜を含むバルブを形成するために、並びに、ガスの流れをガス状容積６１０（例えば、チャンバ、チューブ、パイプ、又は、反応器であり、開放空気ですらある）内で制御するために、装置６００を使用し得る。少なくとも部分的に内表面６２０によってガス状容積６１０を定め得る。この実施例において、ガスは、他のガス状容積と流体連絡し得るポート６３０を通じて、ガス状容積６１０に進入する。案内表面６４０は、液体供給機構６５０によって供給される液体を案内し（例えば、軌道、運動量、流れ場、及び／又は、方向を変更し）且つその他の方法で「成形」するよう構成される。液体供給機構６５０は、案内表面６４０に流動液体を提供し、（例えば）特定の容量、流速、方向等で流動液体を作り出す如何なる手段をも含み得る。液体供給機構６５０は、パイプ、チューブ、バルブ、ノズル、オリフィス、及び／又は、他の成形液体出口を含み得る。液体供給機構６５０は、貯槽又は他の液体送り及び／又は貯蔵システム（図示せず）を含み得るし、液体供給機構６５０は、ポンプ、圧力供給、及び／又は、流動液体を送る他の装置（図示せず）を含み得る。液体供給機構６５０は、液体に力を提供するよう、重力の使用を含み得る。

液体供給機構６５０によって送られる流動液体は、縁部６６０を実質的に越えて流れ、縁部６６０から内表面６２０までポート６３０を横断する。縁部６６０は、内表面６２０に隣接する、即ち、ガスがポート６３０を通じて流れ得るよう十分に離れるが、液体膜を越えるガスの不制御な通過を許容する方法で、乱流、気相を伴う摩擦力、表面張力等によって分断され或いは破壊されるよりもむしろ、縁部６６０から内表面６２０まで流れる液体の液体膜「シート」が、その「シート」構造を実質的に保持するよう十分に接近する。

一部の実施態様において、案内表面６４０は、液体供給機構６５０によって供給される液体の第一流速で、液体が、ポート６３０を実質的に封止する液体の曲線「シート」を形成することによって、ポート６３を通じるガス流を防止するように成形される。減少された液体流速又はポート６３０の「背後」のガスの増大された圧力で、ガスはポート６３０を通じてガス状容積６１０に流入し得る。案内表面６４０は、案内表面６４０と内表面６２０との間の交差部に、円滑化構造（例えば、丸められた隅部）も含み得る。

図７は、ある実施態様の概略図である。装置７００は、液体７２０を閉じ込める液体閉込み構成(liquid containment)７１０を含む。液体７２０を供給し且つ液体７２０の流れを引き起こす手段を含め得るが、図示されていない。液体閉込み構成７１０は、１つ又はそれよりも多くの案内表面７３０及び縁部７４０を含み、液体７２０の運動量を案内且つ／或いは変更する他の構造的機能も含み得る。液体７２０の対向するシートは横方向に移動して、縁部７４０からチャンバ７５０又は装置７００（その境界ではなく、その容積が注釈付けられている）より下の他の容積内に至る。バルブ７６０を作り出すために、流速及び幾何の適切な選択を使用し得る。バルブ７６０は、バルブ７６０の「上流」の容積７７０からチャンバ７５０を分離するよう動作し得る。縁部７４０は、バルブ７６０によって封止し得るチャンバ７５０に入るポートを作り出し得る。

（例えば、液体７２０の上の）ガスは、バルブ７６０を通過してチャンバ７５０に至り得る。一部の実施態様において、装置７００は入口７８０を含み得る。（例えば、ガスを方向７８０に放出することによって）ガスをバルブ７６０に向かって並びに／或いはバルブ７６０通じて方向付ける（例えば、噴射する）よう入口７８０を動作し得る。一部の実施態様では、噴射されるガスがバルブ７６０を開放し、ガスがチャンバ７５０内に移動するのを可能にするよう、ガス又は他の流体をバルブ７６０内に噴射し得る。一部の場合には、バルブ７６０を「ダックビル」バルブとして動作し得る。「ダックビル」バルブは、チャンバ７５０から入口７７０への化学種の逆拡散を減少し得る。入口７８０をバルブ７６０の上、内部、及び／又は、下に位置付け得る。一部の場合において、バルブ７６０と関連付けられる液体は、入口７８０を実質的に覆う。入口７８０は、プロセスガス、排気ガス、反応性ガス、処理ガス、及び／又は、他の化学種を提供し得る。入口７８０及び／又は装置７００の他の部品は、噴射器（図示せず）を含み得るし、他の場合には、バーナを含み得る。

上記の記載は例証的であり、制限的ではない。この開示の検討の後、本発明の多くの変形が当業者に明らかになるであろう。従って、本発明の範囲は、上記の記載を参照してではなく、付属の請求項及びそれらの完全な均等範囲を参照して決定されなければならない。

Claims (56)

1. 内表面を有するチャンバと、
   形状及び縁部を有する案内表面と、
   前記縁部に隣接する前記内表面の少なくとも一部から形成され、ガス入口を前記チャンバに接続するポートと、
   第一流速で前記案内表面に第一液体を供給するよう構成される貯槽とを含み、
   前記案内表面の前記形状及び前記案内表面の上を流れる前記供給される第一液体の前記第一流速は、前記第一流速で供給される前記第一液体を前記縁部を越えて前記内表面に流動させ且つ液体膜を形成させ、該液体膜は、前記チャンバ内のガス圧力と前記入口内のガス圧力との間の第一圧力差の下で前記ポートを通じるガスの流れを防止する、
   装置。
2. 前記貯槽は、前記第一液体を第二流速で送るよう更に構成され、前記形状及び前記第二流速は、前記液体膜に前記第一圧力差の下で前記ポートを通じるガスの流れを許容させる、請求項１に記載の装置。
3. 前記液体膜は、前記第一圧力差よりも大きい第二圧力差の下で前記ポートを通じるガスの流れを許容する、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記チャンバと流体連絡する出口を更に含む、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の装置。
5. 前記入口、前記出口、及び、前記チャンバのうちのいずれか１つに反応性噴流を噴射するよう構成される噴射器を更に含む、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の装置。
6. 前記噴射器は、バーナを含む、請求項６に記載の装置。
7. 前記噴射器は、酸化化学種、特に、空気及び／又は酸素を噴射するよう構成される、請求項５又は６に記載の装置。
8. 前記内表面の少なくとも一部を覆う第二液体を供給するよう構成される貯槽を更に含む、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の装置。
9. 前記供給される第一液体及び／又は第二液体の運動量を制御するよう構成される循環機構を更に含む、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の装置。
10. 前記案内表面の前記形状は、軸について円筒形である、請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記載の装置。
11. 前記軸は、垂直に方向付けられ、前記縁部は、前記案内表面の底縁部である、請求項１０に記載の装置。
12. 前記内表面の少なくとも一部は、前記軸と同心である、請求項１０又は１１に記載の装置。
13. 前記同心部分は、前記案内表面を特徴付ける直径よりも大きい直径によって特徴付けられる、請求項１２に記載の装置。
14. 前記液体膜は、前記縁部から前記内表面の前記同心部分に流れる、請求項１２又は１３に記載の装置。
15. 前記ポートは、リング形状である、請求項１乃至１４のうちのいずれか１項に記載の装置。
16. 前記第一液体は、前記案内表面の内側を流れ落ち、前記第一流速は、前記軸についての角運動量を含む、請求項１０乃至１５のうちのいずれか１項に記載の装置。
17. 前記液体膜は、ほぼ円錐形である、請求項１０乃至１６のうちのいずれか１項に記載の装置。
18. 前記貯槽及び／又は前記貯槽は、循環機構及び／又は循環機構を含む、請求項１乃至１７のうちのいずれか１項に記載の装置。
19. 前記第一液体を供給することは、前記第一液体に渦を巻かせることを含む、請求項１乃至１８のうちのいずれか１項に記載の装置。
20. 流出ガスストリームを受け取り且つスクラビングする第一湿式スクラバと、
    請求項１乃至１９のうちのいずれか１項に記載の装置とを含み、
    前記装置は、前記第一湿式スクラバの下流で前記第一湿式スクラバと流体連絡する、
    ガスアベートメントシステム。
21. 前記装置の下流で前記装置と流体連絡する第二湿式スクラバを更に含む、請求項２０に記載のガスアベートメントシステム。
22. 前記第一湿式スクラバは、前記流出ガスストリームから水溶性汚染物の９０％よりも多くを除去する、請求項２０又は２１に記載のガスアベートメントシステム。
23. 流出ガスストリーム内の２つ又はそれよりも多くの汚染物の濃度を減少する方法であって、
    第一汚染物の濃度を減少するために、湿式スクラバ内で前記流出ガスストリームを湿式スクラビングすること、
    前記湿式スクラビング済みガスストリームを請求項１乃至１９のうちのいずれか１項に記載の装置に供給すること、
    １つ又はそれよりも多くの液体を前記装置の１つ又はそれよりも多くの表面に供給すること、及び、
    第二汚染物の濃度を減少するために、前記装置内で前記供給済みガスストリームを反応させることを含む、
    方法。
24. 前記第一汚染物は、１つ又はそれよりも多くの水溶性汚染物を含む、請求項２３に記載の方法。
25. 前記湿式スクラビングすることは、前記第一汚染物の濃度を９０％を超えて、好ましくは、９９％を超えて減少する、請求項２３又は２４に記載の方法。
26. 前記第二汚染物は、水反応性汚染物及び／又は不水溶性汚染物を含む、請求項２３乃至２５のうちのいずれか１項に記載の方法。
27. 前記ガス入口は、前記湿式スクラバとガス連絡し、前記供給される液体の少なくとも一部は、前記液体膜を形成する、請求項２３乃至２６のうちのいずれか１項に記載の方法。
28. 前記反応させることは、９０％を超えて、好ましくは、９９％を超えて前記第二汚染物の濃度を減少する、請求項２３乃至２７のうちのいずれか１項に記載の方法。
29. ガスを閉じ込める方法であって、
    請求項１乃至１９のうちのいずれか１項に記載の装置を提供し、
    液体外皮を形成するために、第一液体、選択的に、第二液体を供給し、
    前記ガス入口を介して前記ガスを前記液体外皮の内部に供給する、
    方法。
30. 前記液体外皮内に反応性噴流を形成することを更に含む、請求項２９に記載の方法。
31. 内表面によって閉じ込められる第一ガス状容積内へのガス流を制御するバルブであって、
    形状と縁部とを有する案内表面と、
    前記縁部に隣接する前記内表面の少なくとも一部で形成され、第二ガス状容積を前記第一ガス状容積に接続するポートと、
    第一液体を第一流速で前記案内表面に供給するよう構成される液体供給機構と、
    前記第一液体とを含み、
    前記形状及び前記案内表面の上を流れる前記供給される第一液体の前記第一流速は、前記第一流速で供給される前記第一液体を前記縁部を越えて前記内表面まで流動させ且つ液体膜を形成させ、該液体膜は、前記第一ガス状容積と前記第二ガス状容積との間の第一圧力差の下で前記ポートを通じるガスの流れを防止する、
    バルブ。
32. 前記液体膜は、第二圧力差で前記第一ガス状容積と前記第二ガス状容積との間のガスの流れを可能にする、請求項３１に記載のバルブ。
33. 前記第一ガス状容積内に反応性噴流を噴射するよう構成される噴射器を更に含む、請求項３１又は３２に記載のバルブ。
34. 前記第二ガス状容積内に反応性噴流を噴射するよう構成される噴射器を更に含む、請求項３１乃至３３のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
35. ポートを通じるガスの流れを制御するバルブであって、
    前記ポートに流動液体を提供するよう構成される液体源を含み、前記液体に作用する力の第一の組み合わせが、前記液体に前記ポートを通じる前記ガスの流れを遮断する形状を形成させ、且つ、前記液体に作用する力の第二の組み合わせが、前記液体に前記ポートを通じる前記ガスの流れを許容する形状を形成させるよう、前記流動液体は、１つ又はそれよりも多くの力に晒される、
    バルブ。
36. 前記１つ又はそれよりも多くの力は、重力を含む、請求項３５に記載のバルブ。
37. 前記１つ又はそれよりも多くの力は、前記流動液体の運動量を含む、請求項３５に記載のバルブ。
38. 前記１つ又はそれよりも多くの力は、前記流動液体と関連付けられる表面張力を含む、請求項３５に記載のバルブ。
39. 前記１つ又はそれよりも多くの力は、前記ガスによって前記液体に対して加えられる圧力を含む、請求項３５に記載のバルブ。
40. ポートを介して流体連絡する第一ガス容積及び第二ガス容積と、
    前記ポートを通じるガスの流れを制御するバルブとを含み、
    該バルブは、前記ポートに流動液体を提供するよう構成される液体源を含み、前記液体に作用する力の第一の組み合わせが、前記液体に前記ポートを通じる前記ガスの流れを実質的に遮断させ、且つ、前記液体に作用する力の第二の組み合わせが、前記液体に前記ポートを通じる前記ガスの流れを許容させるよう、前記流動液体は、１つ又はそれよりも多くの力に晒される、
    反応システム。
41. 内表面とポートとを有するチャンバと、
    前記ポートに隣接する縁部を有する案内表面とを含み、
    該案内表面は、前記案内表面に供給される流動液体を、前記縁部から前記内表面に横方向に移動させ、それによって、前記ポートを通じる第一圧力にあるガスの移動に対して前記ポートを実質的に閉塞する、
    装置。
42. 前記案内表面に流動液体を供給するよう構成される液体供給機構を更に含む、請求項４１に記載の装置。
43. 前記液体供給機構によって供給される流動液体を更に含み、該流動液体は、前記ポートを通じるガスの流れを実質的に遮断するよう構成される、請求項４２に記載の装置。
44. 前記流動液体は、渦巻く液体を含む、請求項４３に記載の装置。
45. 被覆液体で前記内表面を実質的に覆うよう構成される貯槽を更に含む、請求項４１に記載の装置。
46. ガスを反応させるための反応システムであって、
    内表面とポートとを有するチャンバと、
    前記ポートに隣接する縁部を有する案内表面であり、該案内表面に供給される流動液体を、前記縁部から前記内表面に横方向に移動させ、それによって、前記ポートを通じる第一圧力にあるガスの移動に対して前記ポートを実質的に閉塞する案内表面と、
    前記ポートを介して前記チャンバにガスを供給するよう構成されるガス入口とを含む装置を含む、
    反応システム。
47. 前記チャンバ内で反応性噴流を生成するよう構成される噴射器を更に含む、請求項４６に記載の反応システム。
48. 前記噴射器は、バーナを含む、請求項４７に記載の反応システム。
49. ガスストリームをアベートメント処理する装置であって、
    前記ガスストリームを受け取るよう構成される第一湿式スクラバを含み、
    ポートを含む反応システムを含み、前記ポートは、前記反応システムと前記第一湿式スクラバとの間のガス状連絡をもたらし、
    前記反応システムは、
    内表面を有するチャンバと、
    前記ポートに隣接する縁部を有する案内表面とを含み、
    該案内表面は、前記案内表面に供給される流動流体を、前記縁部から前記内表面に横方向に移動させ、それによって、前記ポートを通じる第一圧力にあるガスの移動に対して前記ポートを実質的に閉塞し、
    前記反応システムと流体連絡する第二湿式スクラバを含む、
    装置。
50. 前記反応チャンバ内で反応性噴流を生成するよう構成される噴射器を更に含む、請求項４９に記載の装置。
51. 被覆液体で前記内表面を実質的に覆うよう構成される貯槽を更に含む、請求項４９に記載の装置。
52. 第一チャンバと第二チャンバとを分離するポートを通じるガスの流れを遮断する方法であって、
    前記第一チャンバ及び前記第二チャンバとそれぞれ関連付けられる第一ガス圧力及び第二ガス圧力を評価すること、
    流動条件が液体に前記ポートを通じる前記ガスの流れを実質的に遮断する形状を取らせるよう、案内表面の縁部を超えて前記ポートに関連付けられる表面に流れる液体と関連付けられる流動条件を決定すること、及び、
    前記流れ条件に従って流動液体を供給することを含む、
    方法。
53. 水溶性化学種及び他の化学種を含むガスストリームをアベートメント処理する装置であって、
    前記ガスストリームを受け取り且つ前記水溶性化学種の９０％よりも多くを除去するよう構成される第一湿式スクラバと、
    該第一湿式スクラバと流体連絡し、且つ、前記第一湿式スクラバから前記ガスストリームを受け取り且つ前記他の化学種の少なくとも一部を反応させるよう構成される反応システムと、
    該反応システムと流体連絡し、且つ、前記反応システムから前記反応済みガスストリームを受け取るよう構成される第二湿式スクラバとを含む、
    装置。
54. ガスストリームから２つ又はそれよりも多くの化学種を実質的に除去する方法であって、
    第一化学種を除去するために、前記ガスストリームを湿式スクラビングすること、
    第二化学種を除去するために、反応システム内で前記湿式スクラビング済みガスストリームを反応させること、及び、
    前記反応済みガスストリームを湿式スクラビングすることを含む、
    方法。
55. 前記反応させることは、前記ガスストリームの少なくとも一部を燃焼することを含む、請求項５４に記載の方法。
56. ポートによって分離される第一チャンバと第二チャンバとの間のガスの流れを制御するよう動作可能なバルブであって、
    当該バルブは、流動液体を含み、当該バルブは、第一の組の流動条件の下で前記流動液体に前記ポートを閉塞させることによって製造される、
    バルブ。

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