JP2020138191A - 湿式スクラバー - Google Patents

Abstract

【課題】高い負圧を発生して気体を吸収することにより、粉塵などの固体粒子が気体の輸送管の出口を塞ぐことを避けることができ、且つ気液の混合が良くなる湿式スクラバーを提供する。
【解決手段】洗浄液を収容するための処理槽２０と、処理槽２０内に設けられており、洗浄液を高圧で注入することで高い負圧を発生して気体吸込口より気体を吸込み、気液混合チューブ５０内で洗浄液と気体を混合したものを処理槽２０に収容される洗浄液に噴出することにより、複数のマイクロバブルを形成して、気体の溶解および気体における固体粒子の捕捉を行う噴出管３０とを少なくとも備え、気体及び／又は気体における固体粒子を除去する湿式スクラバー１０を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、気体および固体粒子を処理する装置に関し、特に、テールガス及び微粒子を処理する湿式スクラバーに関する。

一般的に、工業排気などの気体は、各種の環境問題の根本原因と考えられる。例えばオゾン層の消耗、地球温暖化および酸性雨は、国民の健康に悪影響を与える。また、有機物質が燃焼されると、二酸化炭素およびニトロオキシドが形成され、更に、揮発性有機化合物などにより、都会地区にスモッグが発生する。これらの汚染は、各種の健康および環境保護の問題となり、例えば国民に肺疾患および癌が生じやすくなり、周りの植物にも悪影響を与える。
環境保護の意識の向上に従って、政府はより厳しい排気基準の要求を立法する。このため、産業界では、排気を処理する能力がより強く、作製コストが安価な排気処理装置の開発が強く求められている。

湿式洗浄装置は、現在よく使われているテールガスを浄化するシステムの一つである。一般的には、従来の湿式洗浄装置は、高圧ポンプ及び送風機によって溶液を霧化して工業テールガスと混合することにより、テールガスを溶解し、当該テールガスにおける固体微粒子を捕捉する（Ｃａｐｔｕｒｅ）。
例えば、特許文献１の「粉塵ろ過洗浄装置」及び特許文献２の「直立タイプの複数の平行なプレートを有する洗浄タワー」は、湿式洗浄装置に属する。このような湿式洗浄装置は、処理を便利にするため、通常使用される水が容器に収容される。しかし、洗浄装置は、１時間ごとに２５０ガロンの水（又は１日ごとに６，０００ガロンの水）を処理することは少なくない。このため、従来の湿式洗浄装置は、設備が高価であり、ランニングコストも高い。

工業のプロセスにおいて発生する有毒ガスは、微細な粉塵などの固体粒子を含むため、従来の湿式洗浄装置は、極めて硬い粉末がテールガス（排気）の輸送管の壁面に付着して、最終的にはテールガスの輸送管の出口が当該粉末に塞がれる。このため、修理スタッフが頻繁に掃除することが必要となるが、掃除の際に、多くの部材を取り外すことが必要なため、極めて面倒である。
特許文献３の「輸送管部材、及びそれを有する気液混合攪拌器」は、フレキシブルチューブが水の流れに従って揺動することにより、フレキシブルチューブの裏壁面に付着した粉末を落とす。しかし、このような方式によれば、フレキシブルチューブやロッドが断裂しやすく、更に、数日毎に掃除または交換することが必要である。このため、維持が必要であり、ランニングコストが増加する。

台湾特許第Ｉ６４４７２９号公報 台湾特許第Ｉ３７２０７５号公報 台湾実用新案第Ｍ５３５５９５号公報

従来の湿式洗浄装置において、微細な固体粒子を捕捉する能力が不足である主な原因は、ミストにおける水玉の大きさが微粒子の大きさに近似し、速度が速くないと、捕捉の効果が良くないことにある。しかし、上記の条件を同時に満足することは容易ではない。

上記の課題に鑑み、本発明の主な目的は、高い負圧を発生して気体を吸収することにより、粉塵などの固体粒子が気体の輸送管の出口を塞ぐことを避けることができ、且つ気液の混合が良くなる湿式スクラバーを提供することにある。
次に、気液を混合した後の流体は、圧力が変化するため、マイクロバブル（平均直径は約１．０ｍｍより小さい）に分割され、表面積を体積で割った値が大幅に増加するマイクロバブルにより、気体溶解度および固体粒子捕捉率が増加し、特に、ＰＭ２．５より小さい固体粒子に対する効果が良くなる。

従来の湿式洗浄装置に比べると、本発明は、マイクロバブルの技術を採用するため、気体および固体粒子の処理効率が増加する。マイクロバブルの表面積と体積の比が大幅に増加するため、気体と洗浄液の反応効率も増加する。そして、マイクロバブルにおいて、気体分子および微粒子が高速で熱運動を行い、マイクロバブルの空間が大幅に縮小するため、洗浄液と反応する確率が増加する。一方、マイクロバブルの浮力が小さいため、洗浄液に止まる時間は若干増加する。このため、本発明に係る湿式スクラバーによれば、気体分子の溶解および粒子の捕捉率を大幅に増加することが可能である。そして、本発明に係る湿式スクラバーによれば、コストがより低く、操作が簡単である。

上記の目的を達成するため、本発明は湿式スクラバーを提供する。
本発明に係る湿式スクラバーは、気体及び／又は気体における固体粒子を除去するためのものであり、洗浄液を収容するための処理槽と、処理槽内に設けられており、洗浄液を注入して気体を吸込み、且つ洗浄液と気体を混合して、処理槽に収容される洗浄液に注入することにより、複数のマイクロバブルを形成して、気体の溶解および気体における固体粒子の捕捉を行う噴出管と、を少なくとも備えることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、噴霧部材を備え、噴霧部材は、処理槽内に設けられており、処理槽に収容される洗浄液の上方に位置し、霧化された洗浄液を噴出して、処理槽に収容される洗浄液の上方にある気体の溶解及び／又は気体における固体粒子の捕捉を行うことを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、気液分離部材を備え、気液分離部材は、処理槽内に設けられており、処理槽に収容される洗浄液の上方にある気体におけるミスト成分をろ過して減少するためのものであることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、冷却部材を備え、冷却部材は、処理槽に収容される洗浄液の温度を降下するためのものであることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、処理槽は、内槽と、外槽とから構成され、洗浄液は、噴出管を経由して、処理槽の内槽に注入されて、外槽にオーバーフローされることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、循環管路を備え、循環管路は、一端が、処理槽と連通し、洗浄液を排出してろ過し、他端が噴出管と連通し、洗浄液は、循環管路を経由して噴出管に注入されることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、注水部材を備え、注水部材は、処理槽に洗浄液を供給することを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、少なくとも一つの液位検知部材を備え、液位検知部材は、処理槽に収容される洗浄液の液位を検知することを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、制御部材を備え、制御部材は、洗浄液の噴出管に注入される流量及び／又は気体の噴出管に流れ込む流量を制御するためのものであることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、処理槽は、更に、修理ポートを備えることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、噴出管は、互いに連通する、中空チャンバーと、チョークチューブと、を備え、洗浄液は、チョークチューブの上端に設けられている注液口から注入されて、チョークチューブの開口から中空チャンバーに射出され、中空チャンバーの側面には、気体を吸い込むための気体吸込口が設けられている気液混合チューブと、中空チャンバーの底端と連通し、互いに連通する、中空チューブと、中空拡散チューブと、を備え、中空拡散チューブの射出口は、処理槽に収容される洗浄液に沈み込まれる輸送管部材と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、内槽は、上側が槽開口を有し、側面が、外槽と連通する貫通孔を有することを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、循環管路には、更に、ろ過部材が設けられており、ろ過部材は、処理槽から排出される洗浄液をろ過することを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、循環管路は、ろ過部材の両側には、更に、バイパス管路が連通されていることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、循環管路は、更に、ポンプにより、処理槽から排出される洗浄液が、噴出管を経由して処理槽に回収されることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、本発明は湿式スクラバーを提供する。
本発明に係る湿式スクラバーは、気体及び／又は気体における固体粒子を除去するためのものであり、洗浄液を収容する処理槽と、処理槽内に設けられており、気体と洗浄液を混合して、処理槽に収容される洗浄液に注入する噴出管と、処理槽内に設けられており、処理槽に収容される洗浄液の上方に位置する気液分離部材と、処理槽内に設けられており、霧化された洗浄液をスプレーする噴霧部材と、を少なくとも備えることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、処理槽は、内槽と、外槽とから構成され、洗浄液は、噴出管を経由して、処理槽の内槽に注入されて、外槽にオーバーフローされることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、循環管路を備え、循環管路は、一端が、処理槽と連通し、洗浄液を排出してろ過し、他端が噴出管と連通し、洗浄液は、循環管路を経由して噴出管に注入されることを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、循環管路は、更に、ろ過部材が設けられており、ろ過部材は、処理槽から排出される洗浄液をろ過することを特徴とする。

本発明に係る湿式スクラバーは、更に、冷却部材を備え、冷却部材は、処理槽に収容される洗浄液の温度を降下するためのものであることを特徴とする。

以上より、本発明に係る湿式スクラバーには、次のような一つまたは複数のメリットがある。
（１）噴出管により、大量のマイクロバブルが発生するため、気体の気泡の寸法を減少することができ、気体および固体粒子の洗浄液と接触する表面積が大幅に増加するため、気体および固体粒子と周りの洗浄液との反応効率を大幅に増加することができる。そして、マイクロバブルの浮力が小さいため、溶液における移動の速度が遅くなり、気体および固体粒子の洗浄液に止まる時間が増加するため、固体粒子を効果的に捕捉することができ、洗浄液に気体を溶解することができる。

（２）噴出管により吸引力が発生して、気体輸送管における気体を効果的に吸い出すことができ、気体に含む固体粒子の沈着を避けることができる。

（３）冷却部材を設けることにより、洗浄液の温度を降下することができ、気体の溶解度を増加することができ、洗浄液は、化学反応により温度が持続に増加することを避けることができる。

（４）気液分離部材を設けることにより、排出される気体のミストを減少することができる。

（５）噴霧部材を設けることにより、気液分離部材を洗浄することができ、且つ気体を溶解すること及び／又は気体に含む固体粒子を捕捉することができる。

（６）バイパス管路を設けることにより、修理スタッフがろ過部材におけるフィルタを交換するときに、洗浄液の経路が変更されてバイパス管路を経由するため、洗浄作業を中断する必要がなくなる。

（７）修理ポートを設けることにより、修理スタッフが、全部の構造を取り外すことなく、処理槽内の修理または維持を行うことができる。

（８）処理槽が、組付け可能の設計を採用するため、湿式スクラバーの据え付け場所の高さによる制限がなくなる。

本発明に係る湿式スクラバーを示す立体図である。 本発明に係る湿式スクラバーを示す側面図である。 本発明に係る湿式スクラバーを示す平面図である。 本発明に係る噴出管を示す図である。 本発明に係る制御部材の電気回路を示すブロック図である。

以下、本発明の技術的特徴、内容とメリット、および達成できる効果を理解するため、本発明の実施の形態を図面に基づいて以下の通り説明する。本発明の実施形態の図面における各部材の比率は、説明を容易に理解するために示されるが、実際の比率ではなく、図面の寸法の比率と設置関係より解釈するためのものではなく、本発明を実際に実行する権利範囲に限定するものでもない。一方、理解を容易にするため、下記の実施形態における同じ部品について、同じ符号を付して説明する。そして図に示す部材の寸法の比率は、各部品とその構造を説明するためのものであり、もちろん、本発明はこれに限定されない。

一方、明細書および特許請求範囲に使用される用語は、特に示さない場合には、この技術分野、本発明の内容、及び特殊の内容における一般的な意義を持つ。本発明上のある用語は、下記またはこの明細書の別の箇所に記載することにより、当業者に追加ガイダンスを与える。

また、この明細書における“含む”、“備える”、“有する”、及び“含有する”などは、開放的な用語であり、これは、そのものを含むが、本発明はこれに限定されないことを意味する。

本発明に係る湿式スクラバーは、高い負圧を発生して気体を吸い込むことにより、固体粒子による閉塞の課題を解決することができ、且つマイクロバブルを効果的に発生することができる。本発明は、表面積を体積で割った値（表面積／体積）を大幅に増加するマイクロバブルにより、気体の溶解度および固体粒子の捕捉率を増加することができる。
図１から図３を参照する。図１は、本発明に係る湿式スクラバーを示す立体図である。図２は、本発明に係る湿式スクラバーを示す側面図である。図３は、本発明に係る湿式スクラバーを示す平面図である。

本発明に係る湿式スクラバー１０は、図１から図３に示すように、処理槽２０と、噴出管３０と、を少なくとも備える。処理槽２０は洗浄液を収容するためのものである。洗浄液の液位の高さ、又は処理槽２０の中空チャンバーの体積を占める比率は、洗浄液の供給流量および洗浄液の排出流量によって調整することができる。例えば、洗浄液の体積は、処理槽２０の中空チャンバーの体積の約５０％〜９０％を占め、約６０％〜８０％を占めることが好ましく、約７０％を占めることがもっと良い。
噴出管３０は、一側が洗浄液を注入するためのものであり、他側が外部の気体のソースと連通することにより、気体と洗浄液を混合する。本発明に係る噴出管３０のメリットは、大量のマイクロバブルを発生でき、且つ処理槽２０の洗浄液の奥にマイクロバブルを流すことができる点にあり、マイクロバブルの洗浄液を通過する時間は、例えば約１〜２０秒であり、約１〜１０秒であることが好ましい。これによって、気体を効果的に溶解することができ、固体粒子を効果的に捕捉することもできる。洗浄液が噴出管３０を流れる過程中に、真空による吸引力を発生させて、気体輸送管７０における気体を効果的に吸い出すことができる。これにより、固体粒子が気体輸送管７０の出口及び／又は中空チャンバー５２の気体吸込口５１に堆積することを避けることができる。

また、洗浄液は、例えば水またはその他の洗浄液体（例えばアルカリ性溶液）であり、気体は、例えば排気などのテールガス（例えば半導体のプロセスにおいて、発生されるプロセスガス）である。
溶液の組成は、処理されるべき気体によって決める。例えば、淡水からなる洗浄液は、実際に、多くのホコリ又は固体粒子を捕捉することが可能であり、洗浄液の水溶液は、ホコリ又は固体粒子を湿潤して捕捉することができる。一方、淡水および水酸化ナトリウム、又はその他の中和剤（例えばライム）からなる洗浄液は、大量の酸性物質（例えば塩酸、硫酸、又は排気におけるその他の酸を含む成分）を効果的に抽出して中和することができる。塩酸および硫酸などの酸性物質は水に溶けやすいため、水からなる洗浄液に適当なアルカリ（例えば、水に溶け可能な水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）及び／又は重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３））が存在すると、各種の生産源における酸性成分を吸収して中和することが可能であり、酸性溶液の形成を減少できる。

本発明に係る湿式スクラバー１０の処理槽２０は、一つの槽で構成されてもよく、二つ又は複数の槽で構成されてもよいが、内槽２２と外槽２４とから構成されることが好ましい。本発明の構造とその稼働方式を便利に説明するために、二つの槽から構成されるものを例にして説明する。
処理槽２０の内槽２２は、その断面形状が例えばＵ字状を呈し、その上側に槽開口２３が設けられており、その底側にスタンド２１が設けられており、その側面（すなわち、側壁）に貫通孔２５が少なくとも一つ設けられている。これにより、洗浄液は、貫通孔２５を経由して、内槽２２の内部から外槽２４に流れることができる。そして、高圧により、洗浄液は、噴出管３０を経由して内槽２２に高速に注入しているときに、体積が縮小したマイクロバブルが大量に発生して、洗浄液を攪拌して上げる。これにより、洗浄液は内槽２２から外槽２４にオーバーフローする。
一方、処理槽２０の外槽２４も、その断面形状が例えばＵ字状を呈し、その上側に蓋２７が設けられている。蓋２７により、外槽２４の槽開口を脱着可能に閉じることが可能である。また、噴出管３０及び気体輸送管７０は、例えば蓋２７を挿通して処理槽２０に入る。処理槽２０の排気口９２は、例えば蓋２７に設けられている。処理槽２０の外槽２４の側面（すなわち、側壁）には、修理ポート２９が設けられていてもよい。修理ポート２９を開けることにより、外槽２４の内部は外部と連通することが可能であり、修理スタッフは修理や維持を便利に行うことが可能である。一方、処理槽２０の外槽２４は、組付け式を採用してもよい。すなわち、処理槽２０の外槽２４は、Ｕ字状を呈する槽（「Ｕ字状槽」と呼ばれる）に少なくとも一つの中空管を組付けて構成されてもよい。例えば、処理槽２０の外槽２４は、図１及び図２に示すように、下方に位置するＵ字状を呈する槽に、Ｕ字状槽の上方に位置する中空管を組付けて構成される。これにより、湿式スクラバー１０の据え付け場所の高さによる限制はなくなる。中空管の数量は限定されず、例えば一つ又は二つ以上でもよい。ユーザーは、必要によって、適正の数量、長さおよび寸法を持つ中空管を採用することができる。

本発明に係る湿式スクラバー１０の一つの技術的特徴は、噴出管３０をプロセスの排気などの気体処理に適用されることにある。噴出管３０は、縦方向に沿って洗浄液を注入することにより、洗浄液が縦方向に沿って噴出管３０を流し、且つ噴出管３０は側面から気体を吸い込む。噴出管３０は開口が縮小されたチョークチューブ５４を使用することにより、流速を加速することができ、周りが負圧である真空を生じて、気体輸送管７０における気体を吸い出す。これにより、固体粒子が気体輸送管７０の出口に堆積することを避けることができる。

詳細には、本発明に係る湿式スクラバー１０の噴出管３０は、例えば互いに連通する、気液混合チューブ５０と、輸送管部材６０と、を備える。気液混合チューブ５０は、例えば互いに連通する、中空チャンバー５２と、チョークチューブ５４と、を備える。洗浄液は、チョークチューブ５４の上端に設けられている注液口５６（直径がより大きい）から注入されて、チョークチューブ５４の開口５８（直径がより小さい）から、中空チャンバー５２に流れ込む。
中空チャンバー５２の側面には、更に、気体吸込口５１が設けられている。気体吸込口５１により、気体輸送管７０から気体を導入することができる。チョークチューブ５４の内径は、注液口５６から開口５８へ徐々に縮径するため、洗浄液が開口５８から流出するときに、流体力学の原理によって、流速が加速されて真空を発生することにより、気体吸込口５１に吸引力が発生して、固体粒子が気体吸込口５１を塞ぐことを避けることができる。或いは、図４に示すように、チョークチューブ５４の内径も、注液口５６と開口５８との間のあるセクションに、注液口５６から開口５８へ徐々に縮径する。より良い真空による吸引効果を得るために、中空チャンバー５２の気体吸込口５１の位置は、チョークチューブ５４の開口５８に対応することが好ましい。

一方、本発明に係る湿式スクラバー１０の噴出管３０の輸送管部材６０は、気液混合チューブ５０の底端と連通する。すなわち、輸送管部材６０は中空チャンバー５２の底端と連通する。輸送管部材６０は、例えば互いに連通する、中空チューブ６２と、中空拡散チューブ６４と、を備える。一部の中空拡散チューブ６４は、例えば処理槽２０の洗浄液に沈み込む。詳細的には、処理槽２０が内槽２２と外槽２４とから構成されるため、中空拡散チューブ６４の射出口６５は、例えば処理槽２０の内槽２２の洗浄液の液位より低く沈み込む。射出口６５の洗浄液に沈み込む深さは、例えば洗浄液の液位の高さによって決める。しかし、本発明はこれに限定されない。詳細には、中空拡散チューブ６４の射出口６５は、洗浄液の上方に位置してもよい。

また、本発明の湿式スクラバー１０は、液位検知部材２６を選択的に設けてもよい。液位検知部材２６により、処理槽２０に収容される洗浄液の液位を検知することができる。液位検知部材２６の仕様は、例えば槽内式または槽外式の設計を採用してもよいが、本発明はこれに限定されない。例えば、槽外式の設計を採用する場合には、連通管により、処理槽２０の上方と下方を連通し、且つ当該連通管に少なくとも一つの液位センサーを設けることにより、処理槽２０内の液位を知ることができる。これにより、液位を表示し、又は液位をユーザーに知らせることができる。

一方、本発明に係る湿式スクラバーには、更に、電気制御装置などの制御部材２８（図５を参照）が選択的に設けられている。制御部材２８は、例えば液位検知部材２６と電気的に接続し、液位検知部材２６の検知信号を受信する、及び／又はポンプ４２の動作を制御することにより、洗浄液の循環管路４０を経由して噴出管３０に注入される流量及び／又は気体の噴出管３０に導入する流量を制御することができる。これにより、処理槽２０に収容される洗浄液の液位の高さを制御することができる。また、ポンプ４２は防食材料を採用してもよいが、本発明はこれに限定されない。
同じように、本発明に係る湿式スクラバーには、更に、注水部材３１が選択的に設けられている。注水部材３１は、例えば制御部材２８に制御されて、処理槽２０における洗浄液（例えば水）の供給および補充を行う。注水部材３１は、一端が例えば処理槽２０の外槽２４と連通し、他端が給水端と連通する。これにより、処理槽２０における洗浄液の供給および補充を行うことができる。

本発明に係る湿式スクラバー１０の循環管路４０は、処理槽２０から洗浄液を排出し、噴出管３０を経由して洗浄液を処理槽２０に繰り返して注入することにより、循環に利用することを可能にする。また、循環管路４０は、一端が処理槽２０と連通し、例えば処理槽２０の外槽２４の底部と連通することにより、ポンプ４２によって洗浄液を排出する。一方、循環管路４０の他端は、処理槽２０の上側から、洗浄液を処理槽２０に注入する。詳細には、循環管路４０の他端は、噴出管３０と連通し、且つ例えばチョークチューブ５４の注液口５６と連通することにより、ポンプ４２による高圧によって、洗浄液を噴出管３０に高速に注入し、且つ洗浄液が処理槽２０の内槽２２に再び入ることにより、気体輸送管７０から、気体を更に吸い出すことができ、噴出管３０の中空チャンバー５２に吸い込まれる気体を洗浄液と混合する。
循環管路４０には、更に、ろ過部材４４が選択的に設けられている。ろ過部材４４により、処理槽２０の外槽２４から排出される洗浄液がろ過される。ろ過部材４４は、例えばろ過コットンなどのろ過網であり、且つＹ型フィルタ（図３を参照）であることが好ましい。これにより、洗浄液における固体粒子をろ過することができる。

本発明に係る湿式スクラバーの別の技術的特徴は、循環管路４０のろ過部材４４の両側に、更に、少なくとも一つのバイパス（ｂｙ ｐａｓｓ）管路４６が連通されており、且つ循環管路４０のろ過部材４４の両側に、更に、例えば弁が設けられていることにある。これにより、洗浄液の経路を変更してバイパス管路４６を経由することができる。これによって、修理スタッフは、洗浄の過程を中断せず、ろ過部材４４におけるフィルタを交換することができる。

本発明に係る湿式スクラバーの他の技術的特徴は、処理槽２０における洗浄液の上方に気液分離部材８０が選択的に設けられていることにある。また、気液分離部材８０は、内槽２２の上方に設けられていることが好ましい。気液分離部材８０により、内槽２２において、大量のマイクロバブルに攪拌されて上げられた洗浄液がろ過されて分かれることにより、洗浄液が、内槽２２の上側に設けられている槽開口２３を経由して、外槽２４にオーバーフローする。一方、気液分離部材８０により、処理槽２０に収容される洗浄液の上方にある気体に含むミスト成分がろ過されて減少する。また、気液分離部材８０は、例えば直径が約１００μｍ〜１μｍのガラス繊維から構成されるファイバーベッドデフォッガーである。

本発明に係る湿式スクラバーには、更に、噴霧部材８２が選択的に設けられている。噴霧部材８２は、処理槽２０における洗浄液の上方に位置する。噴霧部材８２は、例えば噴霧器であり、且つ例えば蓋２７に設けられており、洗浄液を霧化し、且つ処理槽２０に収容される洗浄液の上方にある気体へ、霧化された洗浄液をスプレーすることにより、処理槽２０に収容される洗浄液の上方にある気体の溶解および／又は気体における固体粒子の捕捉を行う。噴霧部材８２は、気液分離部材８０の上方に位置することが好ましく、且つ噴霧部材８２は、気液分離部材８０へ、霧化された洗浄液をスプレーするため、気液分離部材８０にある固体粒子を洗浄して、固体粒子を処理槽２０に落とすことができる。また、噴霧部材８２の数量は、特に限定されない。
従来の技術では、ファイバーベッドデフォッガーは、微粒子を含む気流の処理に不向きである。その原因は、ファイバーベッドデフォッガーのガラス繊維の直径が極めて小さい（直径は約１００μｍ〜１μｍ）ため、固体粒子がファイバーベッドデフォッガーを迅速に塞ぐことにある。
一方、本発明の一つの技術的特徴は、噴霧部材８２によって、霧化された洗浄液をスプレーすることにより、ファイバーベッドデフォッガーを洗浄するため、大分の固体粒子を効率よく除去することができ、長期的に稼働しても、ファイバーベッドデフォッガーが塞がれないことにある。同じように、本発明に係る処理槽２０の排気口９２には、別の気液分離部材（ファイバーベッドデフォッガー）が選択的に設けられていてもよい。これにより、排気口９２から排出される気体におけるミスト成分を更に減少することができる。

本発明に係る湿式スクラバーには、更に、冷却部材９０が選択的に設けられている。冷却部材９０により、処理槽２０に収容される洗浄液の温度を降下して、気体の洗浄液における溶解度を増加することができると共に、洗浄液が化学反応により温度が持続に上昇し、更に、沸点に達することを避けることができる。なお、冷却部材９０を設ける目的は、洗浄の温度を降下することにあるため、その位置および形態は特に限定されず、処理槽２０における洗浄液の温度を降下することができればよい。例えば、冷却部材９０は、処理槽２０の内部に設けることにより、洗浄液の温度を直接に降下してもよい。一方、冷却部材９０は、例えば処理槽２０の外部に設けられて、連通管を経由して処理槽２の内部と連通することにより、処理槽２０における洗浄液が冷却部材９０を通過して処理槽２０に戻すことにより、洗浄液の温度を降下してもよい。同じように、冷却部材９０は、循環管路４０に選択的に設けられていてもよく、例えば循環管路４０の内部または外部に設けられていてもよい。一方、冷却部材９０は、何れの形態の冷却装置でもよく、例えば凝縮管を有することにより、洗浄液の温度を降下してもよい。

以上のとおり、本発明に係る湿式スクラバーによれば、次のような一つまたは複数のメリットがある。
（１）噴出管により、大量のマイクロバブルが発生するため、気体の気泡の寸法を減少することができ、気体および固体粒子の洗浄液と接触する表面積が大幅に増加するため、気体および固体粒子と周りの洗浄液との反応効率を大幅に増加することができる。そして、マイクロバブルの浮力が小さいため、溶液における移動の速度が遅くなり、気体および固体粒子の洗浄液に止まる時間が増加するため、固体粒子を効果的に捕捉することができ、洗浄液に気体を溶解することができる。
（２）噴出管により吸引力が発生して、気体輸送管における気体を効果的に吸い出すことができ、気体に含む固体粒子の沈着を避けることができる。
（３）冷却部材を設けることにより、洗浄液の温度を降下することができ、気体の溶解度を増加することができ、洗浄液は、化学反応により温度が持続に増加することを避けることができる。
（４）気液分離部材を設けることにより、排出される気体のミストを減少することができる。
（５）噴霧部材を設けることにより、気液分離部材を洗浄することができ、且つ気体を溶解すること及び／又は気体に含む固体粒子を捕捉することができる。
（６）バイパス管路を設けることにより、修理スタッフがろ過部材におけるフィルタを交換するときに、洗浄液の経路が変更されてバイパス管路を経由するため、洗浄作業を中断する必要がなくなる。
（７）修理ポートを設けることにより、修理スタッフが、全部の構造を取り外すことなく、処理槽内の修理または維持を行うことができる。
（８）処理槽が組付け可能の設計を採用するため、湿式スクラバーの据え付け場所の高さによる制限がなくなる。

以上のように、本発明の特定の例を参照して説明したが、これらの例は、説明のためのものにすぎず、本発明を限定するものではなく、当業者には、本発明の要旨および請求の範囲を逸脱することなく、ここで開示された実施例に変更、追加、または、削除を施してもよいことがわかる。

本発明は、高い負圧を発生して気体を吸収することにより、粉塵などの固体粒子が気体の輸送管の出口を塞ぐことを避けることができ、且つ気液の混合が良くなる湿式スクラバーを提供する。

１０ 湿式スクラバー
２０ 処理槽
２１ スタンド
２２ 内槽
２３ 槽開口
２４ 外槽
２５ 貫通孔
２６ 液位検知部材
２７ 蓋
２８ 制御部材
２９ 修理ポート
３０ 噴出管
３１ 注水部材
４０ 循環管路
４２ ポンプ
４４ ろ過部材
４６ バイパス管路
５０ 気液混合チューブ
５１ 気体吸込口
５２ 中空チャンバー
５４ チョークチューブ
５６ 注液口
５８ 開口
６０ 輸送管部材
６２ 中空チューブ
６４ 中空拡散チューブ
６５ 射出口
７０ 気体輸送管
８０ 気液分離部材
８２ 噴霧部材
９０ 冷却部材
９２ 排気口

Claims (15)

1. 気体及び／又は気体における固体粒子を除去するための湿式スクラバーであって、
   洗浄液を収容するための処理槽と、
   前記処理槽内に設けられており、洗浄液を注入して気体を吸込み、且つ洗浄液と気体が混合されたものを、前記処理槽に収容される洗浄液に注入することにより、複数のマイクロバブルを形成して、気体の溶解および気体における固体粒子の捕捉を行う噴出管と、を少なくとも備えることを特徴とする、
   湿式スクラバー。
2. 更に、噴霧部材を備え、前記噴霧部材は、前記処理槽内に設けられており、前記処理槽に収容される洗浄液の上方に位置し、霧化された洗浄液を噴出して、前記処理槽に収容される洗浄液の上方にある気体の溶解及び／又は気体における固体粒子の捕捉を行うことを特徴とする、請求項１に記載の湿式スクラバー。
3. 更に、気液分離部材を備え、前記気液分離部材は、前記処理槽内に設けられており、前記処理槽に収容される洗浄液の上方にある気体におけるミスト成分をろ過して減少するためのものであることを特徴とする、請求項１に記載の湿式スクラバー。
4. 更に、冷却部材を備え、前記冷却部材は、前記処理槽に収容される洗浄液の温度を降下するためのものであることを特徴とする、請求項１に記載の湿式スクラバー。
5. 前記処理槽は、内槽と、外槽とから構成され、洗浄液は、前記噴出管を経由して、前記処理槽の前記内槽に注入されて、前記外槽にオーバーフローされることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の湿式スクラバー。
6. 更に、循環管路を備え、前記循環管路は、一端が、前記処理槽と連通し、洗浄液を排出してろ過し、他端が前記噴出管と連通し、洗浄液は、前記循環管路を経由して前記噴出管に注入されることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の湿式スクラバー。
7. 更に、注水部材を備え、前記注水部材は、前記処理槽に洗浄液を供給することを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の湿式スクラバー。
8. 更に、少なくとも一つの液位検知部材を備え、前記液位検知部材は、前記処理槽に収容される洗浄液の液位を検知することを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の湿式スクラバー。
9. 更に、制御部材を備え、前記制御部材は、洗浄液の前記噴出管に注入される流量及び／又は気体の前記噴出管に流れ込む流量を制御するためのものであることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の湿式スクラバー。
10. 前記処理槽は、更に、修理ポートを備えることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の湿式スクラバー。
11. 前記噴出管は、互いに連通する、中空チャンバーと、チョークチューブと、を備え、洗浄液は、前記チョークチューブの上端に設けられている注液口から注入されて、前記チョークチューブの開口から前記中空チャンバーに射出され、前記中空チャンバーの側面には、気体を吸い込むための気体吸込口が設けられている気液混合チューブと、前記中空チャンバーの底端と連通し、互いに連通する、中空チューブと、中空拡散チューブと、を備え、前記中空拡散チューブの射出口は、前記処理槽に収容される洗浄液に沈み込まれる輸送管部材と、を備えることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の湿式スクラバー。
12. 前記内槽は、上側が槽開口を有し、側面が、前記外槽と連通する貫通孔を有することを特徴とする、請求項５に記載の湿式スクラバー。
13. 前記循環管路には、更に、ろ過部材が設けられており、前記ろ過部材は、前記処理槽から排出される洗浄液をろ過することを特徴とする、請求項６に記載の湿式スクラバー。
14. 前記循環管路は、前記ろ過部材の両側には、更に、バイパス管路が連通されていることを特徴とする、請求項１３に記載の湿式スクラバー。
15. 前記循環管路は、更に、ポンプにより、前記処理槽から排出される洗浄液が、前記噴出管を経由して前記処理槽に回収されることを特徴とする、請求項１４に記載の湿式スクラバー。

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