JP6894159B2 - 排ガス浄化装置およびこれを用いた排ガス除害装置 - Google Patents
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Description
排ガス吸込口及び排ガス吐出口を備えたケーシングと該ケーシング内に配置された回転する羽根車と、該羽根車内に洗浄液を噴出するノズルとを具備する。上記の羽根車の中心部に排ガス吸込口からのダストを含む排ガスを吸込むと共に、ノズルから洗浄液を噴出し、該洗浄液の微粒に排ガス中に含まれるダストを捕獲させて該排ガス中のダストを除去する際に、ケーシング内の羽根車の略全周囲に該羽根車を出る排ガス及び洗浄液の微粒が衝突する衝突板を連続的に配置する。
ケーシング内の羽根車の略全周に衝突板を配置しているが、かかる衝突板を設けなくとも、羽根車を出た排ガス及び洗浄液の微粒がケーシングの内壁に衝突することによって該衝突板を配置した際と略同様の効果を得ることができ、ダストの除去効率が期待するほど向上しないという問題があった。
また、ケーシング内にこのような固定式の衝突板を設けた場合、この衝突板の表面に洗浄液で捕獲したダストが徐々に堆積して行き、最悪の場合には装置を止めて定期的且つ頻繁にメンテナンスをしなければならないという問題もあった。
さらに、羽根車を出た排ガスは、その全量がそのまま排ガス吐出口を経てワンパスで外部へと放出されてしまうため、この装置の後に別の排ガス処理手段が設けられていない場合には、依然として多くのダストを含んだままの排ガスが大気中へと排出されるという問題もあった。
すなわち、排ガス吸入口12aおよび排ガス吐出口12bを有するケーシング12と、そのケーシング12内に配置されると共に回転軸18に支持された羽根車14と、その羽根車14内に洗浄液20を噴出するノズル16とを備え、上記の羽根車14を回転させて上記の排ガス吸入口12aを介して粉塵および洗浄液可溶性成分を含む排ガスEを吸入し、上記ノズル16から噴出させた洗浄液20に排ガスE中の粉塵および洗浄液可溶性成分を捕捉させて排ガスE中に含まれるこれらの成分を除去する。
そして、上記の回転軸18が鉛直方向に配置されて上記の羽根車14が水平方向に回転すると共に、上記の排ガス吸入口12aが上記ケーシング12の底面に開設されることを特徴とする。
羽根車14を支持する回転軸18が鉛直方向に配置されて上記の羽根車14が水平方向に回転するので、その羽根車14を出た排ガスEおよび洗浄液20は気液接触しながら水平方向へと飛ばされ、ケーシング12の内壁に衝突する。そうすると、当該内壁の壁面に衝突した洗浄液20とこれに捕捉された粉塵とは、上記の衝突が繰り返されることによってその粒径が次第に大きくなり、その結果、重力によって内壁を伝って流下するようになる。また、これと同時に洗浄液20には洗浄液可溶性成分が溶解・蓄積するようになる。ここで、ケーシング12の底面には、排ガス吸入口12aが開設されているので、ケーシング12の内壁面で蓄積された洗浄液20と、これに捕捉された粉塵および洗浄液可溶性成分との大半は、当該排ガス吸入口12aを介してケーシング12の外へと排出される。
この場合、羽根車14に吸引される排ガスEと洗浄液20との気液接触をより一層促進させることができ、洗浄液20による粉塵および洗浄液可溶性成分の捕捉効率を向上させることができる。
また、デミスター22を羽根車14の側周面に配設することにより、このデミスター22には常に遠心力が作用することとなる。このため、排ガスE中の粉塵によって、このデミスター22が目詰まりを起こすのを効果的に予防することができる。
この場合、排ガスEの一部は繰り返し羽根車14を通過することができるようになり、排ガスE中の粉塵および洗浄液可溶性成分の除去率をより一層向上させることができる。
図1は、本発明の一実施形態の排ガス浄化装置10の概要を示す図である。この図が示すように、本実施形態の排ガス浄化装置10は、排ガス吸入口12aおよび排ガス吐出口12bを有するケーシング12と、そのケーシング12内に配置されると共に回転軸18に支持された羽根車14と、その羽根車14内に洗浄液20を噴出するノズル16とが、ステンレスなどの金属からなる気密かつ堅牢な筐体24内に収容されて構成されている。なお、この筐体24の形状は特に限定されるものではなく、四角柱状でもよいし円柱状でもよい。図示実施形態では、筐体24が四角柱状にて形成されており、その天井面を構成する天板26には、対角線上の互いに離間した位置に排ガス導入口26aおよび排ガス排出口26bが穿設される。そして、排ガス導入口26aには、(図示しないが)排ガス発生源に通じる配管が接続されるインレット短管28が嵌挿されており、排ガス排出口26bには、処理済の排ガスEを筐体24外へと排出するアウトレット二重管30が嵌挿されている。なお、このアウトレット二重管30の詳細については後述する。
この天板26の中央下部には、短円筒状の管壁34であって、ケーシング12の側周壁となる管壁34が垂設されている。このため、本実施形態では、筐体24の天板26の中央部分がケーシング12の天板として供用されている。また、上記の管壁34の下端部には、管壁34内に後述する羽根車14を収容した後、中央に排ガス吸入口12aとなる開口が設けられたリング状の底板36が取り付けられてケーシング12が完成する。そして、ケーシング12の側周壁となる管壁34の排ガス排出口26bに近接する位置に、上記のアウトレット二重管30に連通し、羽根車14を通過した排ガスEをケーシング12内から吐出させるための排ガス吐出口12bが穿設される。
上記の天板46の中央部には、回転軸18が挿通される軸孔46aが穿設されており、この軸孔46aに回転軸18を挿通させた羽根車14は、図1に示すように、回転軸18の先端側から固定部材52が取り付けられて当該回転軸18に固定される。
ここで、デミスター22とは、例えば金属線や樹脂フィラメントなどを、小さな圧力損失でありながら流体との接触面を増大させるべく幾層にも積層してマット状にしたミストセパレーターの一種である。本発明で使用するデミスター22の種類は特に限定されず、メッシュデミスターやワイヤーデミスター等を用いることができる。
なお、本実施形態の排ガス浄化装置10では、ノズル16より噴出した洗浄液20の多くが、例えばSiO2のような粉塵や例えば塩素ガス(Cl2)のような水溶性成分(洗浄液可溶性成分)を伴って筐体24内を流下し、当該筐体24の底部に貯留されるようになる。このため、筐体24の底部には、ドレン抜きのライン56や貯留する洗浄液20の液面を調整する配管系58などが取り付けられる。ここで、筐体24底部に貯留する洗浄液20の液面を調整する配管系58やノズル16より噴出する洗浄液20(清浄水)の量を適宜操作或いは調整することによって、例えば排ガスE中に多量に含まれる塩素ガス(Cl2)を洗浄液20に吸収させてTLV(Threshold Limit Values)以下の濃度にまで削減するような場合であっても、筐体24底部に流下する洗浄液20の塩素濃度を極めて低いレベルに抑えることができ、その結果、筐体24底部から抜き出し廃液として処分する洗浄液20を、排水処理することなく、そのまま排水溝へと流すことができるようになる。
ここで、本実施形態の排ガス浄化装置10では、羽根車14の側周面にデミスター22が配設されているので、羽根車14に吸引された排ガスEと洗浄液20との気液接触をより一層促進させることができ、洗浄液20による粉塵の捕捉効率および水溶性ガスの吸収効率を向上させることができる。
ここで、本実施形態の排ガス浄化装置10では、排ガス排出口26bに上記のアウトレット二重管30が装備されているので、排ガス吐出口12bよりケーシング12の外に排出された排ガスEの一部が再び前記の排ガス吸入口12aへと戻されるようになっている。このため、排ガスEの一部は繰り返し羽根車14を通過することができるようになっており、排ガスE中の粉塵の除去率をより一層向上させることができる。なお、図1中において、排ガスEの流れを示す矢印に関し、実線で記しているものは羽根車14未通過のものを表し、点線で記しているものは羽根車14通過後のものを表している。
この場合、羽根車14を高速回転させた際に生じる排ガスEの吸引力は上述の実施形態に比べて弱くなるものの、羽根車14の側周面にデミスター22を配設した場合には、このデミスター22内における排ガスEおよび洗浄液20の滞留時間および移動距離を長く取ることができる。そうすると、このデミスター22内で排ガスEと洗浄液20とが十分に気液接触することができ、洗浄液20による粉塵および洗浄液可溶性成分の捕捉効率のうち、特に洗浄液可溶性成分の捕捉効率を格段に向上させることができる。
この場合も、上述の実施形態と同様に、排ガス吐出口12bから吐出された排ガスEの一部は、第2管体30bの下端42から出た後、直ちに第1管体30a内を遡上して行くが、残りの部分(排ガスEの残りと排ガス吐出口12bを通過した洗浄液20)は、重力に支配されて第1管体30aを流下してその下端44から筐体24内へと戻されるようになる。
Claims (3)
- 排ガス吸入口(12a)および排ガス吐出口(12b)を有するケーシング(12)と、そのケーシング(12)内に配置されると共に回転軸(18)に支持された羽根車(14)と、その羽根車(14)内に洗浄液(20)を噴出するノズル(16)とを備え、上記の羽根車(14)を回転させて上記の排ガス吸入口(12a)を介して粉塵および洗浄液可溶性成分を含む排ガス(E)を吸入し、上記ノズル(16)から噴出させた洗浄液(20)に排ガス(E)中の粉塵および洗浄液可溶性成分を捕捉させて排ガス(E)中に含まれるこれらの成分を除去する排ガス浄化装置において、
上記の回転軸(18)が鉛直方向に配置されて上記の羽根車(14)が水平方向に回転し、
上記の排ガス吸入口(12a)が上記ケーシング(12)の底面に開設され、
上記の排ガス吐出口(12b)が上記ケーシング(12)の側周壁に穿設されると共に、その排ガス吐出口(12b)にはアウトレット二重管(30)が連通接続されており、当該排ガス吐出口(12b)より上記ケーシング(12)の外に排出された排ガス(E)の一部が上記アウトレット二重管(30)を介して再び上記の排ガス吸入口(12a)へと戻される、
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1の排ガス浄化装置において、
前記の羽根車(14)の側周面にデミスター(22)が配設されている、ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1又は2の排ガス浄化装置と、排ガスを熱分解する分解炉とを備える排ガス除害装置であって、
少なくとも上記の分解炉の前段に上記の排ガス浄化装置が設置される、ことを特徴とする排ガス除害装置。
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