JP3280379B2 - 工業プロセス等のための汚染制御装置 - Google Patents
工業プロセス等のための汚染制御装置Info
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、工業プロセスからの汚染物及び放出物の制
御に関し、特に、熱を発生し、閉じ込め建物内に放出物
を発生する装置に関する。そのような放出物は、閉じ込
め建物内に捕捉されるので閉じ込め建物内の雰囲気から
除去しなければならない。
御に関し、特に、熱を発生し、閉じ込め建物内に放出物
を発生する装置に関する。そのような放出物は、閉じ込
め建物内に捕捉されるので閉じ込め建物内の雰囲気から
除去しなければならない。
技術背景 多量の熱と、粒状及びガス状放出物を発生する工業プ
ロセスは、周知である。そのようなプロセスは、金属産
業において一般的であり、上吹き酸素転炉や副産物コー
クス炉等の工業用プロセス設備を備えている。
ロセスは、周知である。そのようなプロセスは、金属産
業において一般的であり、上吹き酸素転炉や副産物コー
クス炉等の工業用プロセス設備を備えている。
コークス炉は、現在の環境保全規制に適合する態様で
作動させることは特に困難になってきている。コークス
炉の稼働中は多量の熱が発生する。赤熱コークスが炉か
ら急冷車へ押し出されたとき、赤熱コークスが急冷され
たとき、及び、炉にコークス用炭を再装入する際炉の扉
とその周りの扉枠との間の密封を維持するために炉の扉
のシールからタールを焼き切るときに、放出物及び周囲
雰囲気汚染の問題が生じる。汚染問題を解決するために
現在も熱心な努力が続けられているが、コークス炉の作
動において汚染制御は、依然として大きな努力目標とな
っている。
作動させることは特に困難になってきている。コークス
炉の稼働中は多量の熱が発生する。赤熱コークスが炉か
ら急冷車へ押し出されたとき、赤熱コークスが急冷され
たとき、及び、炉にコークス用炭を再装入する際炉の扉
とその周りの扉枠との間の密封を維持するために炉の扉
のシールからタールを焼き切るときに、放出物及び周囲
雰囲気汚染の問題が生じる。汚染問題を解決するために
現在も熱心な努力が続けられているが、コークス炉の作
動において汚染制御は、依然として大きな努力目標とな
っている。
発明の開示 従って、本発明の課題は、工業プロセス等のための汚
染制御装置を改良することである。
染制御装置を改良することである。
本発明の目的は、プロセス設備を閉じ込めするための
ものであり、プロセス設備を周雰囲気から隔離するため
のバリヤーを含む閉じ込め構造体を提供することであ
る。
ものであり、プロセス設備を周雰囲気から隔離するため
のバリヤーを含む閉じ込め構造体を提供することであ
る。
本発明の他の目的は、閉じ込め構造体内に取入口と排
出口を有するガス浄化装置を提供することである。
出口を有するガス浄化装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、閉じ込め構造体内にその雰
囲気に対して熱交換関係に配置された蒸発器と、閉じ込
め構造体外に熱受け取り媒体に対して熱交換関係に配置
された冷凍凝縮器とを含む冷凍システムを提供すること
である。好ましい実施例では、本発明は、閉じ込め構造
体内で熱ガスに対して熱交換関係に配置された発生器を
有する吸収冷凍システム、発生器は、プロセス装置から
生じる熱によって作動される。冷凍蒸発器を閉じ込め構
造体の壁に近接して配置することが好ましい。冷凍蒸発
器は、閉じ込め構造体内に例えば一連の連絡導管を介し
て組み入れることができる。
囲気に対して熱交換関係に配置された蒸発器と、閉じ込
め構造体外に熱受け取り媒体に対して熱交換関係に配置
された冷凍凝縮器とを含む冷凍システムを提供すること
である。好ましい実施例では、本発明は、閉じ込め構造
体内で熱ガスに対して熱交換関係に配置された発生器を
有する吸収冷凍システム、発生器は、プロセス装置から
生じる熱によって作動される。冷凍蒸発器を閉じ込め構
造体の壁に近接して配置することが好ましい。冷凍蒸発
器は、閉じ込め構造体内に例えば一連の連絡導管を介し
て組み入れることができる。
本発明の一実施形態においては、冷凍発生器を、閉じ
込め構造体内に、該閉じ込め構造体内の温度差により熱
ガスが該冷凍発生器の方に向けて流動せしめられるよう
な部位に配置する。
込め構造体内に、該閉じ込め構造体内の温度差により熱
ガスが該冷凍発生器の方に向けて流動せしめられるよう
な部位に配置する。
図面の簡単な説明 図１は、コークス炉からの放出物を処理するために本
発明が組み入れられた設備の透視図である。
発明が組み入れられた設備の透視図である。
図２は、図１の設備に使用される冷凍システムの概略
図である。
図である。
図３は、図１の設備と同様な設備であるが、閉じ込め
構造体内の温度差により全部又は一部が発生せしめられ
る熱ガスの流れ内に冷凍発生器を配置した例を示す。
構造体内の温度差により全部又は一部が発生せしめられ
る熱ガスの流れ内に冷凍発生器を配置した例を示す。
好ましい実施例の説明 図１は、慣用の設計の一連のコークス炉から成るコー
クス炉設備即ち工業用プロセス設備２を密閉する大型ド
ーム１の形とした閉じ込め構造体又は閉じ込め建物を示
す。ドーム１は、管を格子状に結合して成る格子状枠体
３と、格子状枠体３を覆う不透過性カバー即ちバリヤー
（遮壁）４から成る。不透過性カバー４は、ドーム内の
雰囲気をその周りの大気から分離するバリヤーの役割を
果たす。
クス炉設備即ち工業用プロセス設備２を密閉する大型ド
ーム１の形とした閉じ込め構造体又は閉じ込め建物を示
す。ドーム１は、管を格子状に結合して成る格子状枠体
３と、格子状枠体３を覆う不透過性カバー即ちバリヤー
（遮壁）４から成る。不透過性カバー４は、ドーム内の
雰囲気をその周りの大気から分離するバリヤーの役割を
果たす。
石炭を焙焼するのに必要な熱を供給するために、ドー
ム内に燃焼装置が設けられている。コークス炉設備２の
各コークス炉のコークス化室と燃焼装置の燃焼室とはド
ーム内のスペースを共有しているが、両者内の雰囲気は
相互に連通しておらず、熱だけがコークス炉の壁を通し
てコークス炉内へ流れる。ドーム内へ石炭が導入され、
コークス及びその他の生成物が自動シール（密封）性搬
送系統によってドームから搬出されるので、ドーム即ち
閉じ込め建物１を気密にシールすることが可能である。
実際の実施において、メンテナンス要員がシールされた
建物１内へアクセスするには建物１を開放しなければな
らないが、効果的な錠止装置を設けることによりどちら
の方向への（ドーム内から外部への、又は外部からドー
ム内への）漏れも最少限にすることができる。
ム内に燃焼装置が設けられている。コークス炉設備２の
各コークス炉のコークス化室と燃焼装置の燃焼室とはド
ーム内のスペースを共有しているが、両者内の雰囲気は
相互に連通しておらず、熱だけがコークス炉の壁を通し
てコークス炉内へ流れる。ドーム内へ石炭が導入され、
コークス及びその他の生成物が自動シール（密封）性搬
送系統によってドームから搬出されるので、ドーム即ち
閉じ込め建物１を気密にシールすることが可能である。
実際の実施において、メンテナンス要員がシールされた
建物１内へアクセスするには建物１を開放しなければな
らないが、効果的な錠止装置を設けることによりどちら
の方向への（ドーム内から外部への、又は外部からドー
ム内への）漏れも最少限にすることができる。
コークス炉設備２は、一連のコークス炉（以下、単に
「炉」とも称する）５と、石炭貯留器６と、コークス炉
５の頂部に取り付けられており、石炭を石炭貯留器６か
ら個々のコークス炉５へ移送するための底開き鉱車７
と、高温のコークスを炉５から急冷塔９へ通した後移送
するための急冷車８を備えている。
「炉」とも称する）５と、石炭貯留器６と、コークス炉
５の頂部に取り付けられており、石炭を石炭貯留器６か
ら個々のコークス炉５へ移送するための底開き鉱車７
と、高温のコークスを炉５から急冷塔９へ通した後移送
するための急冷車８を備えている。
コークス用石炭は、鉄道車両10によってプラント即ち
コークス炉設備２のドーム１にまで搬送され、移送点11
で荷卸しされる。そこで石炭は水スラリーに変換された
後、パイプ12を通して閉じ込め構造体１内へ搬入され、
脱水ホッパ13へ投入される。脱水された石炭は、コンベ
ヤ14によって石炭貯留器６へ運ばれる。
コークス炉設備２のドーム１にまで搬送され、移送点11
で荷卸しされる。そこで石炭は水スラリーに変換された
後、パイプ12を通して閉じ込め構造体１内へ搬入され、
脱水ホッパ13へ投入される。脱水された石炭は、コンベ
ヤ14によって石炭貯留器６へ運ばれる。
急冷部即ち急冷塔９から急冷されたコークスを受け取
るように受け取りホッパ15が配置されている。ホッパ15
から処理搬送部17へ水トラップを有する水力搬送系統
（水流と共に搬送するための管系統）16が延長してお
り、コークスは処理搬送部17において脱水される。脱水
されたコークスは、処理搬送部17からコンベヤ18によっ
て搬出され、貯留所19に堆積される。
るように受け取りホッパ15が配置されている。ホッパ15
から処理搬送部17へ水トラップを有する水力搬送系統
（水流と共に搬送するための管系統）16が延長してお
り、コークスは処理搬送部17において脱水される。脱水
されたコークスは、処理搬送部17からコンベヤ18によっ
て搬出され、貯留所19に堆積される。
コークス炉５は、コークス炉ガス、高炉ガス等を用い
て通常の態様で加熱される。燃焼用空気は、ドーム１の
外からダクト（図示せず）を通して供給される。空気と
燃料を燃焼させることによって石炭を炉内で加熱する。
燃焼生成物は、主管20に集められ、閉じ込め構造体１の
壁を貫通して突出した煙突21を通して外部大気へ排出さ
れる。燃焼系統は、ドーム１内のスペースには連通して
いないので、ドーム１内のスペース中の汚染物が外部へ
放出されることがない。
て通常の態様で加熱される。燃焼用空気は、ドーム１の
外からダクト（図示せず）を通して供給される。空気と
燃料を燃焼させることによって石炭を炉内で加熱する。
燃焼生成物は、主管20に集められ、閉じ込め構造体１の
壁を貫通して突出した煙突21を通して外部大気へ排出さ
れる。燃焼系統は、ドーム１内のスペースには連通して
いないので、ドーム１内のスペース中の汚染物が外部へ
放出されることがない。
コークス化プロセスからは多量の粒状物とガスが発生
する。閉じ込め構造体１内の雰囲気は、取入口23と排出
口24を有する空気スクラバー即ちガス浄化装置22を通し
て常時再循環される。生成物であるコークスと、閉じ込
め構造体１内の再循環される雰囲気中から除去された粒
状物は、閉じ込め構造体１の外部と内部の間のガスの流
れを阻止するための水シール又は他の適当なバリヤーを
有する水力搬送系統によって閉じ込め構造体から抽出さ
れる。ドーム１の内外の間に空気の通流がないので、ド
ーム内の空気は、その含有酸素が消費されるにつれて、
急速に酸素欠乏状態となる。補給空間が不活性ガスで満
たされているならば、ドーム内の封入雰囲気をコークス
を通して吹き通すことによってコークスをドライ急冷す
ることが可能である。
する。閉じ込め構造体１内の雰囲気は、取入口23と排出
口24を有する空気スクラバー即ちガス浄化装置22を通し
て常時再循環される。生成物であるコークスと、閉じ込
め構造体１内の再循環される雰囲気中から除去された粒
状物は、閉じ込め構造体１の外部と内部の間のガスの流
れを阻止するための水シール又は他の適当なバリヤーを
有する水力搬送系統によって閉じ込め構造体から抽出さ
れる。ドーム１の内外の間に空気の通流がないので、ド
ーム内の空気は、その含有酸素が消費されるにつれて、
急速に酸素欠乏状態となる。補給空間が不活性ガスで満
たされているならば、ドーム内の封入雰囲気をコークス
を通して吹き通すことによってコークスをドライ急冷す
ることが可能である。
コークス炉設備２の頂部に熱ガスダクト25が取り付け
られている。熱ガスダクト25は、急冷部の上方に取り付
けられた複数の熱ガス取入口26を有しており、内部に吸
引通風ファンを備え、排出口28を有するケーシング27へ
延長している。
られている。熱ガスダクト25は、急冷部の上方に取り付
けられた複数の熱ガス取入口26を有しており、内部に吸
引通風ファンを備え、排出口28を有するケーシング27へ
延長している。
図１の設備に使用される吸収冷凍システムは、図２に
概略的に示されている。熱ガスダクト25内を流れる熱ガ
スは、参照符号29で示されている。この熱ガスは、冷凍
システムの発生器30を通り、熱を放出した後、発生器30
から冷温流れ31として流出し、ケーシング27の排出口28
を通ってドーム１内へ入る。
概略的に示されている。熱ガスダクト25内を流れる熱ガ
スは、参照符号29で示されている。この熱ガスは、冷凍
システムの発生器30を通り、熱を放出した後、発生器30
から冷温流れ31として流出し、ケーシング27の排出口28
を通ってドーム１内へ入る。
発生器30は、水とアンモニアの混合物を収容してお
り、混合物を加熱すると、アンモニア蒸気が導管32を通
して凝縮器33へ放出される。アンモニア蒸気は、凝集器
33内で熱を奪われて凝縮し液体になる。奪われた熱は、
熱留め34へ送給され、空間暖房に使用することができる
温水又は蒸気の形で保持され、あるいは、コージェネレ
ーション等のその他の目的に使用される。一方、冷却さ
れたアンモニア（液体）は、導管35を通って貯留器36へ
流れ、そこから導管37を通り膨脹弁38を経て蒸発器39に
流入する。
り、混合物を加熱すると、アンモニア蒸気が導管32を通
して凝縮器33へ放出される。アンモニア蒸気は、凝集器
33内で熱を奪われて凝縮し液体になる。奪われた熱は、
熱留め34へ送給され、空間暖房に使用することができる
温水又は蒸気の形で保持され、あるいは、コージェネレ
ーション等のその他の目的に使用される。一方、冷却さ
れたアンモニア（液体）は、導管35を通って貯留器36へ
流れ、そこから導管37を通り膨脹弁38を経て蒸発器39に
流入する。
図１に示された構成では、管から成る格子状枠体３が
蒸発器39として機能し、周囲構造体及びドーム１内の雰
囲気から熱を吸収する。別法として、この冷却されたア
ンモニア液（冷媒）は、格子状枠体３の選択された一部
分だけを冷却するために用いてもよい。ドーム１から蒸
発器39（格子状枠体３）への熱の流れは、図２に矢印で
示されている。蒸発器39内で加熱されて蒸気となったア
ンモニア（冷媒）は、導管40を通って吸収器41へ流入す
る。
蒸発器39として機能し、周囲構造体及びドーム１内の雰
囲気から熱を吸収する。別法として、この冷却されたア
ンモニア液（冷媒）は、格子状枠体３の選択された一部
分だけを冷却するために用いてもよい。ドーム１から蒸
発器39（格子状枠体３）への熱の流れは、図２に矢印で
示されている。蒸発器39内で加熱されて蒸気となったア
ンモニア（冷媒）は、導管40を通って吸収器41へ流入す
る。
弱アンモニア／水混合溶液（アンモニア濃度の低いア
ンモニア／水混合溶液）（以下、単に「弱溶液」とも称
する）は、発生器30から導管42を通って流出し、熱交換
器43及び導管44を通って吸収器41へ流入し、吸収器41内
で蒸発器39からのアンモニアと混合する（アンモニアを
吸収する）。かくして得られたアンモニア／水混合溶液
は、吸収器41からポンプ45によって熱交換器43に通さ
れ、熱交換器43において弱溶液から熱を吸収して発生器
30へ戻される。
ンモニア／水混合溶液）（以下、単に「弱溶液」とも称
する）は、発生器30から導管42を通って流出し、熱交換
器43及び導管44を通って吸収器41へ流入し、吸収器41内
で蒸発器39からのアンモニアと混合する（アンモニアを
吸収する）。かくして得られたアンモニア／水混合溶液
は、吸収器41からポンプ45によって熱交換器43に通さ
れ、熱交換器43において弱溶液から熱を吸収して発生器
30へ戻される。
図３は、本発明の変型実施例を示す。この構造体は、
総体的に図１に示されたものと同様であり、同様な部分
は同じ参照番号で示されている。発生器130は、閉じ込
め構造体内の中心地点に配置されている。コークス炉設
備２の頂部に取り付けられた熱ガスダクト125は、急冷
部の上方に取り付けられた複数の熱ガス取入口126を有
しており、発生器130の頂部に取り付けられた充気室150
へ延長している。急冷塔９の上方に熱ガス収集器151が
取り付けられ、収集器151から充気室150へ熱ガスダクト
152が延長している。
総体的に図１に示されたものと同様であり、同様な部分
は同じ参照番号で示されている。発生器130は、閉じ込
め構造体内の中心地点に配置されている。コークス炉設
備２の頂部に取り付けられた熱ガスダクト125は、急冷
部の上方に取り付けられた複数の熱ガス取入口126を有
しており、発生器130の頂部に取り付けられた充気室150
へ延長している。急冷塔９の上方に熱ガス収集器151が
取り付けられ、収集器151から充気室150へ熱ガスダクト
152が延長している。
空気スクラバー即ちガス浄化装置122は、その頂部に
空気取入口123を有しており、浄化された空気はスクラ
バーの底部から排出される。
空気取入口123を有しており、浄化された空気はスクラ
バーの底部から排出される。
急冷塔９の底部内の温水を充気室150内の熱交換器
（図示せず）へ循環するための水循環系統が設けられて
いる。この循環系統は、急冷塔９の底部内の温水溜めか
ら温水を汲み上げるポンプと、該ポンプから充気室150
内の熱交換器へ延長した送給管153と、該熱交換器から
温水溜めへ延長した戻り管154を含む。
（図示せず）へ循環するための水循環系統が設けられて
いる。この循環系統は、急冷塔９の底部内の温水溜めか
ら温水を汲み上げるポンプと、該ポンプから充気室150
内の熱交換器へ延長した送給管153と、該熱交換器から
温水溜めへ延長した戻り管154を含む。
図１、２の実施例の作動においては、コークス及び石
炭が鉄道車両10によって移送点11へ送給される。石炭
は、移送点11において水と混合されてスラリーにされ、
パイプ12を通して脱水ホッパ13へポンプ送りされる。こ
の石炭スラリーのためのポンプ送り装置は、空気ロック
として機能し、ドーム１内から外部大気へガスが漏れる
のを防止する。脱水ホッパ13においてスクリーンによっ
て石炭粒子から水が分離され、脱水された石炭は、ホッ
パ13の底部からコンベヤ14によって搬出され、石炭貯留
器６内へ投下される。石炭貯留器６へ送給する前にこの
脱水操作に加えて石炭を更に乾燥させるために、乾燥部
署を設けてもよい。石炭貯留器６内の石炭は、底開き鉱
車７によってコークス炉設備２の各コークス炉のコーク
ス化サイクルに合わせて適宜の時点で個々のコークス炉
へ送給される。
炭が鉄道車両10によって移送点11へ送給される。石炭
は、移送点11において水と混合されてスラリーにされ、
パイプ12を通して脱水ホッパ13へポンプ送りされる。こ
の石炭スラリーのためのポンプ送り装置は、空気ロック
として機能し、ドーム１内から外部大気へガスが漏れる
のを防止する。脱水ホッパ13においてスクリーンによっ
て石炭粒子から水が分離され、脱水された石炭は、ホッ
パ13の底部からコンベヤ14によって搬出され、石炭貯留
器６内へ投下される。石炭貯留器６へ送給する前にこの
脱水操作に加えて石炭を更に乾燥させるために、乾燥部
署を設けてもよい。石炭貯留器６内の石炭は、底開き鉱
車７によってコークス炉設備２の各コークス炉のコーク
ス化サイクルに合わせて適宜の時点で個々のコークス炉
へ送給される。
コークス化プロセスが完了すると、コークスは、コー
クス炉から慣用のタイプの押し器（図示せず）によって
急冷車８へ押し出される。この赤熱コークスは、急冷車
８によって急冷塔９へ送られ、そこで制御された量の水
スプレーで燃焼温度以下に冷却される。
クス炉から慣用のタイプの押し器（図示せず）によって
急冷車８へ押し出される。この赤熱コークスは、急冷車
８によって急冷塔９へ送られ、そこで制御された量の水
スプレーで燃焼温度以下に冷却される。
コークス炉の加熱熱源としては、高炉ガスやコークス
炉ガス等の燃料ガスが用いられる。コークス炉の燃焼生
成物は、主管20を通し、煙突21を通してドーム１内から
外部大気へ排出される。コークス炉の作動態様は、慣用
のものであり、コークス炉設備に精通した人にとっては
周知である。
炉ガス等の燃料ガスが用いられる。コークス炉の燃焼生
成物は、主管20を通し、煙突21を通してドーム１内から
外部大気へ排出される。コークス炉の作動態様は、慣用
のものであり、コークス炉設備に精通した人にとっては
周知である。
高温コークスを急冷することにより、又コークス炉か
らの漏れにより汚染物がドーム１によって囲われたスペ
ース内へ排出される。ドーム１内の空気は、空気スクラ
バー22を通して常時循環されている。空気は、空気スク
ラバー22の取入口23から吸入され、排出口24から排出さ
れる。汚染物は、この循環空気から空気スクラバー22内
で除去され、水力搬送系統（図示せず）を用いてドーム
から排出される。
らの漏れにより汚染物がドーム１によって囲われたスペ
ース内へ排出される。ドーム１内の空気は、空気スクラ
バー22を通して常時循環されている。空気は、空気スク
ラバー22の取入口23から吸入され、排出口24から排出さ
れる。汚染物は、この循環空気から空気スクラバー22内
で除去され、水力搬送系統（図示せず）を用いてドーム
から排出される。
高温コークスの急冷が水によって行われる場合、急冷
塔９から相当多量の水蒸気が放出される。この水蒸気が
上昇して冷却すると、凝縮してドーム内に「雨」を降ら
せることになる。そのような現象を回避するために、急
冷塔９に冷凍蒸発器を設置してもよく、それによって、
急冷塔９の周囲雰囲気から水蒸気を凝縮させて液体に変
換するのに十分なだけ急冷塔９からの排出ガスを冷却す
ることができる。そのような蒸発器は、図２に示される
システムによって駆動され、該システムの一部を構成す
るものとすることができる。
塔９から相当多量の水蒸気が放出される。この水蒸気が
上昇して冷却すると、凝縮してドーム内に「雨」を降ら
せることになる。そのような現象を回避するために、急
冷塔９に冷凍蒸発器を設置してもよく、それによって、
急冷塔９の周囲雰囲気から水蒸気を凝縮させて液体に変
換するのに十分なだけ急冷塔９からの排出ガスを冷却す
ることができる。そのような蒸発器は、図２に示される
システムによって駆動され、該システムの一部を構成す
るものとすることができる。
ドーム１内の空気は、ダクト25ケーシング27から成る
系統を通して循環される。吸収冷凍システムの発生器30
は、ケーシング27内に配置される。空気は、発生器30を
通って循環し、その間に発生器30へ熱を放出して冷却さ
れるとともに、発生器内の流体（冷媒）を加熱する。加
熱された冷媒は、導管を通してドーム１の外部へ排出さ
れ、ドーム１の外部で凝縮器33に導入されて熱を奪われ
る。この熱は、収集してコージェネレーション・プロセ
スに利用することが好ましいが、ドーム１外の大気へ排
出してもよい。凝縮器によって冷却された冷媒は、管か
ら成る格子状枠体３へ送られて膨脹せしめられ格子状枠
体３を冷却するとともに、ドーム１内の空気から熱を除
去する。
系統を通して循環される。吸収冷凍システムの発生器30
は、ケーシング27内に配置される。空気は、発生器30を
通って循環し、その間に発生器30へ熱を放出して冷却さ
れるとともに、発生器内の流体（冷媒）を加熱する。加
熱された冷媒は、導管を通してドーム１の外部へ排出さ
れ、ドーム１の外部で凝縮器33に導入されて熱を奪われ
る。この熱は、収集してコージェネレーション・プロセ
スに利用することが好ましいが、ドーム１外の大気へ排
出してもよい。凝縮器によって冷却された冷媒は、管か
ら成る格子状枠体３へ送られて膨脹せしめられ格子状枠
体３を冷却するとともに、ドーム１内の空気から熱を除
去する。
凝縮器33からの熱を格子状枠体３を介してドーム外の
大気へ排出せずに、その廃熱を収集し、空間暖房システ
ム又はその他のプロセスのための熱エネルギーとして利
用してもよい。本発明の吸収冷凍システムによれば、コ
ークス化プロセスからの利用可能な熱を用いることによ
り閉じ込め構造体を安全な作動温度に維持することがで
きる。しかも、本発明の吸収冷凍システムの冷凍サイク
ルは、ドーム内から周囲大気へ汚染物を放出することな
くドームから熱を除去する働きをする。
大気へ排出せずに、その廃熱を収集し、空間暖房システ
ム又はその他のプロセスのための熱エネルギーとして利
用してもよい。本発明の吸収冷凍システムによれば、コ
ークス化プロセスからの利用可能な熱を用いることによ
り閉じ込め構造体を安全な作動温度に維持することがで
きる。しかも、本発明の吸収冷凍システムの冷凍サイク
ルは、ドーム内から周囲大気へ汚染物を放出することな
くドームから熱を除去する働きをする。
図３に示された本発明の実施例においては、発生器13
0と空気スクラバー122が、温度差によって生じる閉じ込
め構造体１内の空気循環を有利に利用することができる
ように配置されている。熱は、コークス炉設備２から
の、及び底開き鉱車７へ押し出される高温コークスの各
塊体からの放射及び対流によって閉じ込め構造体内の雰
囲気へ伝えられる。詳述すれば、コークス炉設備２から
の熱は、総じてドーム１内の上方部分の雰囲気を加熱す
る。底開き鉱車８へ押し出された高温コークスによって
放出される熱は、熱ガスの流れ156として上昇し、ドー
ム１内の上方部分において、加熱されてはいるが比較的
低温のガスと合流する。ドームの壁のうちコークス炉設
備２のある側とは反対側の壁部分159を選択的に冷却す
る。ドームの壁の残りの部分は、全く冷却しないか、あ
るいは、ドームの壁に熱損傷を与えない程度にのみ冷却
する。この壁部分159の局部的な冷却により、その壁部
分に近接したガスを冷却することになり、その結果、ガ
スの密度を高め、ガスを密閉空間（閉じ込め構造体内の
空間）の底部へ下降させる。かくし、ドーム内にガスの
循環が惹起される。即ち、ガス流は、壁部分159に沿っ
て下降し、密閉空間の底部を横切ってガス流158として
移動し、次いで、ドームの壁部分159の反対側でドーム
の頂部にまで上昇する。
0と空気スクラバー122が、温度差によって生じる閉じ込
め構造体１内の空気循環を有利に利用することができる
ように配置されている。熱は、コークス炉設備２から
の、及び底開き鉱車７へ押し出される高温コークスの各
塊体からの放射及び対流によって閉じ込め構造体内の雰
囲気へ伝えられる。詳述すれば、コークス炉設備２から
の熱は、総じてドーム１内の上方部分の雰囲気を加熱す
る。底開き鉱車８へ押し出された高温コークスによって
放出される熱は、熱ガスの流れ156として上昇し、ドー
ム１内の上方部分において、加熱されてはいるが比較的
低温のガスと合流する。ドームの壁のうちコークス炉設
備２のある側とは反対側の壁部分159を選択的に冷却す
る。ドームの壁の残りの部分は、全く冷却しないか、あ
るいは、ドームの壁に熱損傷を与えない程度にのみ冷却
する。この壁部分159の局部的な冷却により、その壁部
分に近接したガスを冷却することになり、その結果、ガ
スの密度を高め、ガスを密閉空間（閉じ込め構造体内の
空間）の底部へ下降させる。かくし、ドーム内にガスの
循環が惹起される。即ち、ガス流は、壁部分159に沿っ
て下降し、密閉空間の底部を横切ってガス流158として
移動し、次いで、ドームの壁部分159の反対側でドーム
の頂部にまで上昇する。
ドーム内の上方部分の熱ガスの混合物は、スクラバー
122の取入口123に向けて矢印157で示されるように誘引
される。スクラバー122内でのガス（空気）の浄化は、
洗浄水で行われるが、その洗浄水がガスを冷却する働き
をもする。かくして冷却されたガスは、構造体１の床を
横切って流れ158として流動し、熱勾配によって駆動さ
れてドームの上方部分へ上昇する。このように、熱の付
与と抽出によりドーム内にガスの循環を惹起する。
122の取入口123に向けて矢印157で示されるように誘引
される。スクラバー122内でのガス（空気）の浄化は、
洗浄水で行われるが、その洗浄水がガスを冷却する働き
をもする。かくして冷却されたガスは、構造体１の床を
横切って流れ158として流動し、熱勾配によって駆動さ
れてドームの上方部分へ上昇する。このように、熱の付
与と抽出によりドーム内にガスの循環を惹起する。
高温コークスを積載した鉱車８が急冷塔９に入ると、
所定量の水が鉱車８上の赤熱コークスにスプレーされて
蒸気に変換される。かくして生じた高温蒸気は、収集器
151及びダクト152によって充気室150へ送られる。又、
コークス炉の頂部の熱ガスは、取入口126からダクト125
によって充気室150へ送られる。熱ガス中の熱は、冷媒
に受け渡され、よって熱ガスは冷却される。かくして冷
却されたガスは、密閉空間の底部へ排出され流れ158に
合流する。
所定量の水が鉱車８上の赤熱コークスにスプレーされて
蒸気に変換される。かくして生じた高温蒸気は、収集器
151及びダクト152によって充気室150へ送られる。又、
コークス炉の頂部の熱ガスは、取入口126からダクト125
によって充気室150へ送られる。熱ガス中の熱は、冷媒
に受け渡され、よって熱ガスは冷却される。かくして冷
却されたガスは、密閉空間の底部へ排出され流れ158に
合流する。
急冷塔９の温水溜めからの温水は、発生器130内の冷
媒に追加の熱を与えるために、所望ならば、発生器130
のところに配設された熱交換器へポンプ送りすることが
できる。
媒に追加の熱を与えるために、所望ならば、発生器130
のところに配設された熱交換器へポンプ送りすることが
できる。
ガスを上述した流れパターンで流動させるのを助成す
るために、随意選択として、スクラバー122又はダクト1
25,152内にファンを設けてもよい。
るために、随意選択として、スクラバー122又はダクト1
25,152内にファンを設けてもよい。
以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明
は、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定される
ものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なく、いろいろ実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。
は、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定される
ものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なく、いろいろ実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−145685（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−90434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−9645（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−174299（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−44523（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/34 - 53/90 B08B 15/00 C10B 45/00 F24F 7/00
Claims (15)
- 【請求項１】汚染物を帯同した多量の熱ガスを発生する
工業用プロセス装置のため汚染制御装置であって、 （ａ）前記プロセス装置を密閉するものであり、該プロ
セス装置と外部雰囲気との間に介在するバリヤーを設定
する閉じ込め構造体と、 （ｂ）該閉じ込め構造体内に設置された、取入口と排出
口を有するガス浄化装置と、 （ｃ）（ｉ）前記閉じ込め構造体内の熱ガスに対して熱
交換関係に配置されており、前記プロセス装置が発生す
る熱によって駆動される発生器と、 （ii）前記閉じ込め構造体外の媒体に対して熱交換関係
に配置された凝縮器と、 （iii）前記閉じ込め構造体内の雰囲気に対して熱交換
関係に配置された蒸発器を含む吸収冷凍システムと、 から成る汚染制御装置。 - 【請求項２】前記閉じ込め構造体の局部的な一部分が冷
却され、これにより生じた熱勾配により、閉じ込め構造
体内にガスの循環が誘起されることを特徴とする請求の
範囲第１項に記載の汚染制御装置。 - 【請求項３】前記閉じ込め構造体は、部材を連結するこ
とによって構成された格子状枠体から成ることを特徴と
する請求の範囲第１項に記載の汚染制御装置。 - 【請求項４】前記閉じ込め構造体は、前記冷凍システム
の蒸発器の少くとも一部分を構成する複数の管を含むこ
とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の汚染制御装
置。 - 【請求項５】前記工業用プロセス装置は、コークス炉設
備であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の汚
染制御装置。 - 【請求項６】前記コークス炉設備のコークス炉は、燃焼
システムによって加熱され、該燃焼システムは前記閉じ
込め構造体内の雰囲気から隔離されていることを特徴と
する請求の範囲第５項に記載の汚染制御装置。 - 【請求項７】前記冷凍システムの凝縮器からの排熱をコ
ージェネレーションのために使用することを特徴とする
請求の範囲第１項に記載の汚染制御装置。 - 【請求項８】閉じ込め構造体内のガス流の選択された一
部分を冷却するために前記冷凍システムの一部を利用す
ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の汚染制御
装置。 - 【請求項９】汚染物を帯同した多量の熱ガスを発生する
工業用プロセス装置のための汚染制御装置であって、 （ａ）前記プロセス装置を密閉するものであり、該プロ
セス装置と外部雰囲気との間に介在するバリヤーを含む
閉じ込め構造体と、 （ｂ）該閉じ込め構造体に設定された冷却帯域と、 （ｃ）該閉じ込め構造体内に熱発生源である前記プロセ
ス装置と前記冷却帯域との間に配置されており、閉じ込
め構造体によって囲われた密閉空間内のガスを冷却して
該密閉空間内の下方部分に向けて排出するように、ガス
取入口と、その下方に位置するガス排出口を有するガス
浄化装置と、 （ｄ）（ｉ）該閉じ込め構造体内に配置されており、該
密閉空間内のガスを冷却して該密閉空間内の下方部分に
向けて排出するように、ガス取入口と、その下方に位置
するガス排出口を有する発生器と、 （ii）前記閉じ込め構造体外の媒体に対して熱交換関係
に配置された凝縮器と、 （iii）前記閉じ込め構造体内の雰囲気に対して熱交換
関係に配置された蒸発器を含む吸収冷凍システムと、 から成る汚染制御装置。 - 【請求項１０】汚染物を帯同した熱ガスを発生するプロ
セスから生じる汚染物を収集する方法であって、 （ａ）前記熱ガスを外部大気から隔離する閉じ込め構造
体内の該熱ガスを収集し、 （ｂ）該熱ガスを該閉じ込め構造体の内部でガス浄化装
置を通して流動させて該熱ガスから汚染物を分離し、 （ｃ）該分離された汚染物を該閉じ込め構造体内から除
去し、 （ｄ）発生器と、凝縮器と、前記閉じ込め構造体に対し
て熱交換関係に配置された蒸発器と、それらの発生器、
凝縮器及び蒸発器を通って循環する冷媒から成る吸収冷
凍システムを設置し、 （ｅ）前記熱ガスを該冷凍システムの発生器を通して通
流させ、 （ｆ）冷却媒体を該冷凍システムの凝縮器を通して通流
させ、 （ｇ）前記冷却媒体との相互作用によって冷却された冷
媒となる前記冷媒を該冷凍システムの蒸発器を通して通
流させることにより前記閉じ込め構造体を安全な作動温
度に維持することを特徴とする方法。 - 【請求項１１】前記閉じ込め構造体内のガスを局部的な
冷却帯域に露呈することによって冷却することを特徴と
する請求の範囲第10項に記載の方法。 - 【請求項１２】前記閉じ込め構造体内のガスを選択的に
前記冷凍システムの蒸発器を通して通流させることを特
徴とする請求の範囲第10項に記載の方法。 - 【請求項１３】前記凝縮器を通して通流された前記冷却
媒体をコージェネレーションのために使用することを特
徴とする請求の範囲第10項に記載の方法。 - 【請求項１４】前記閉じ込め構造体によって囲われ密閉
空間内で該閉じ込め構造体内の雰囲気から隔離した状態
で、熱ガスを発生する燃焼プロセスを実施することを特
徴とする請求の範囲第10項に記載の方法。 - 【請求項１５】前記閉じ込め構造体内の熱を前記発生器
内へ導入し、前記蒸発器内で冷却された冷媒に熱を放出
させることによって該閉じ込め構造体から熱を除去する
ことを特徴とする請求の範囲第10項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US91093792A | 1992-07-09 | 1992-07-09 | |
| US07/910,937 | 1992-07-09 | ||
| US08/023,785 US5355696A (en) | 1992-07-09 | 1993-02-22 | Pollution control apparatus for industrial processes and the like |
| US08/023,785 | 1993-02-22 | ||
| PCT/US1993/006377 WO1994001201A1 (en) | 1992-07-09 | 1993-07-06 | Pollution control apparatus for industrial processes and the like |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08501973A JPH08501973A (ja) | 1996-03-05 |
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|---|---|---|---|
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| CA2760944A1 (en) | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Smith International, Inc. | Methods of making and attaching tsp material for forming cutting elements, cutting elements having such tsp material and bits incorporating such cutting elements |
| WO2010129811A2 (en) | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Smith International, Inc. | Cutting elements with re-processed thermally stable polycrystalline diamond cutting layers, bits incorporating the same, and methods of making the same |
| CN102482919B (zh) | 2009-06-18 | 2014-08-20 | 史密斯国际有限公司 | 具有工程化孔隙率的多晶金刚石切削元件和用于制造这种切削元件的方法 |
| EP2609983A1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | Brunnschweiler S.A. | Method and system for processing hot humid air resulting from an industrial process,prior to expelling it into the outside air, to recover water and remove the plume |
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|---|---|---|---|---|
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| US2803450A (en) * | 1953-09-29 | 1957-08-20 | Pennsylvania Engineering Corp | Converter gas cleaning system |
| DE2327890C3 (de) * | 1973-06-01 | 1978-03-09 | Dr. C. Otto & Co Gmbh, 4630 Bochum | Halle über der Koksseite von Verkokungsöfen |
| DE3127804A1 (de) * | 1981-07-14 | 1983-02-10 | Schweiger, W., Dr.-Ing., 8039 Puchheim | Verfahren zum vermeiden oder hemmen einer durchmischung der in einem abgeschlossenen raum vorhandenen atmosphaere mit einem sich in dem raum befindenden gasfoermigen stoff |
| FR2563559A1 (fr) * | 1984-04-25 | 1985-10-31 | Wieczorek Julien | Abris et systemes de protection pour des installations petrolieres et petro-chimiques |
| GB2220255B (en) * | 1988-05-13 | 1992-01-02 | Heinz Hoelter | A method of,and apparatus for cooling and keeping clean the roof of a coke oven |
| US5078881A (en) * | 1989-11-02 | 1992-01-07 | Space Biospheres Venture | Decontamination process |
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| US5135723A (en) * | 1990-10-19 | 1992-08-04 | Fuller Tom E | Flueless combustion system for trash and waste conversion |
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1993
- 1993-02-22 US US08/023,785 patent/US5355696A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1993-07-06 DE DE69306953T patent/DE69306953T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |