JP6966571B2 - 排ガス洗浄装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、排ガス洗浄装置であって、入口開口部および出口開口部を有するダクトを備え、排ガスがダクト内を輸送方向（Ｔ）に沿って、排ガスからダスト粒子を除去する第１の領域、および排ガスから酸塩基反応により水相に取り込むことができる化合物を除去する第２の領域を通過するように設計され、第２の領域における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクトの断面積が第１の領域における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる断面積より大きい、装置に関する。

本発明の主題は、さらに、排ガス洗浄方法、およびそのような排ガス洗浄装置を有する尿素プラントである。

本発明による装置は、装置から排出される排ガスが公式に定められた閾値を超えないように、ダスト粒子と、酸塩基反応により水性液相に取り込むことができる化合物とを分離するために提供される。

この目的のために、排ガスは、本発明による装置を通って案内され、この場合、通常、ダスト粒子が排ガスから除去される第１の領域と、前述の化合物が排ガスから除去される第２の領域とを連続して通過する。この場合、排ガスは、いずれも液体シャワーを通って案内され、第１のステップではダスト粒子が液体シャワーによって分離または弾き飛ばされ、第２のステップでは前述の化合物がこのステップで使用される液体シャワーの少なくとも１つの成分と反応して水性液相に入る。

好ましい一実施形態では、本発明による装置は、尿素プラントに組み込まれる。すなわち、本発明による装置は、第１の領域で尿素ダスト粒子を分離または弾き飛ばし、第２の領域で、反応により洗浄液中にアンモニウムを形成することによってアンモニアを除去する酸を利用して、水性液相に取り込むことによって気体アンモニアを除去するために提供される。

水平および垂直型排ガス洗浄装置が、当業者に知られている。

米国特許第５，４０３，５６８号は、高温煙道ガスから二酸化硫黄を２段階で除去する装置を開示している。これは、ここでは、高温煙道ガスが装置内を水平方向に流れる、いわゆる水平洗浄機であり、噴霧ノズルを有する垂直に延びる噴霧装置が設けられ、噴霧装置は煙道ガスの流れに平行の流れに噴霧される水性洗浄媒体を噴霧する。この水平洗浄機には、互いに間隔を空けた複数の噴霧装置が設けられるが、これらはすべて、ガス流からガス、すなわち二酸化硫黄を除去するために使用されるため、機能的に同一である。さらに、この水平洗浄機は長方形のハウジングを有し、その有効断面積は、以降の洗浄装置でも最初の洗浄装置と同じである。ガス流から液体を除去するための装置も下流に設けられる。この既知の装置では、石灰を含むアルカリ洗浄液を使用して二酸化硫黄を除去する。

Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ，Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ４６９，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ／Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１５，ｐａｇｅｓ ２５−３１は、排ガスからダスト粒子およびアンモニアを多段階で除去する装置を開示している。

特にアミン洗浄によって煙道ガスから二酸化炭素を除去するためのガス洗浄装置が、独国特許出願公開第１０２０１２１１１１８５Ａ１号に記載されている。この既知の装置は、直接冷却する冷却ステージと、冷却ステージに供給される液体による、装置に入るガス流の事前洗浄とを備える。この事前洗浄が煙道ガスからダスト粒子を除去するために使用されることは明示的に述べられていない。続いて、ガス流は吸収ステージに達し、そこに洗浄液が供給される。洗浄ステージは、ガス流と洗浄液との間の物質交換のための交換領域を拡大するためのカラム設備を含み、カラム設備は、充填体または構造化パッキング材料から構成することができる。冷却ステージは、複数の噴霧ノズルを有する噴霧装置として設計することができる。この既知の装置は洗浄塔であり、そこでは冷却ステージおよび吸収ステージが単一の装置内で上下に垂直に配置されている。ガス洗浄により浄化された煙道ガスは、洗浄塔を垂直方向に流れる。

米国特許第５，４０３，５６８号 独国特許出願公開第１０２０１２１１１１８５Ａ１号

Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ，Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ４６９，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ／Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１５，ｐａｇｅｓ ２５−３１

しかしながら、既知の排ガス洗浄装置および方法は、あらゆる側面において満足できるものではなく、改善された装置および方法に対する需要が存在する。

したがって、本発明の目的は、排ガス洗浄装置および方法であって、それらを使用して、排ガスからのダスト粒子、特に尿素ダスト粒子、および前述の化合物、特にアンモニアの除去効率を、先行技術の除去効率と比較して改善する、排ガス洗浄装置および方法を提供することである。

本目的は、特許請求の範囲および明細書の主題によって達成される。

本発明の第１の態様は、排ガス洗浄装置（１）であって、装置が入口開口部（１０）および出口開口部（２０）を有するダクト（５）を備え、装置（１）が、排ガスがダクト（５）内を輸送方向（Ｔ）に沿って、
−排ガスからダスト粒子を除去する第１の領域（１１）と、
−排ガスから酸塩基反応により水性液相に取り込むことができる化合物を除去する第２の領域（１２）と
を通過するように設計され、
第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の断面積が、第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる断面積より大きい、排ガス洗浄装置（１）に関する。

「排ガスの輸送方向」とは、３次元座標系のｘ軸を意味する。「排ガスの輸送方向に対して垂直に延びる方向」とは、重力の向かう先である地球の中心に向かって延びる３次元座標系のｚ軸を意味する。「排ガスの輸送方向に沿って」とは、排ガスが、ダクト（５）に入った後、最初に、入口開口部（１０）に最も近い第１の領域（１１）を通過し、最後に、出口開口部（２０）に最も近い第２の領域（１２）を通過することを考慮することを意味する。

先行技術から知られている装置に対して、第２の領域（１２）の断面積は、第１の領域（１１）の断面積に対して変化する。「断面積」という用語は、本出願の意味において、排ガスを輸送するためのダクト（５）によって、排ガスの輸送方向に対して垂直方向にもたらされる領域として理解されるべきである。第１の領域（１１）における、ダスト粒子、特に尿素ダスト粒子の分離に有利な比較的速い排ガス速度は、断面積の変更によって、第２の領域（１２）において第１の領域（１１）に対して有利に低減され得る。排ガス速度が低減された結果、第２の領域（１２）における滞留時間が長くなり、前述の化合物、特にアンモニアの気相から液相への移行、したがって前述の化合物、特にアンモニアの分離が促進される。したがって、特に本発明による装置では、異なる排ガス速度が、分離の効率に関して、第１の領域（１１）および第２の領域（１２）における様々な分離プロセスに有利であることを考慮することができる。

第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の断面積は、輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる入口開口部（１０）の断面積に対応することが好ましい。

第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の断面積は、輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる出口開口部（２０）の断面積に対応することが好ましい。

第２の領域（１２）は、第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の断面積よりも小さい、および／または第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の断面積とサイズが等しい、輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の単一の断面積を含まないことが好ましい。第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の最大断面積は、第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の最大断面積よりも大きいことが好ましい。

第１の領域（１１）は、第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の断面積よりも大きい、および／または第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の断面積と等しい、輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の単一の断面積を含まないことが好ましい。第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の最大断面積は、第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の最大断面積よりも小さいことが好ましい。

第１の領域（１１）におけるダクト（５）の最大断面積は、好ましくは少なくとも３ｍ^２、または少なくとも６ｍ^２、または少なくとも９ｍ^２、または少なくとも１２ｍ^２、または少なくとも１５ｍ^２、または少なくとも１８ｍ^２、または少なくとも２１ｍ^２、または少なくとも２４ｍ^２、または少なくとも２７ｍ^２、または少なくとも３０ｍ^２、または少なくとも３３ｍ^２、または少なくとも３６ｍ^２、または少なくとも３９ｍ^２、または少なくとも４２ｍ^２、または少なくとも４５ｍ^２である。第１の領域（１１）におけるダクト（５）の最大断面積は、好ましくは４５ｍ^２未満、または４２ｍ^２未満、または３９ｍ^２未満、または３６ｍ^２未満、または３３ｍ^２未満、または３０ｍ^２未満、または２７ｍ^２未満、または２４ｍ^２未満、または２１ｍ^２未満、または１８ｍ^２未満、または１５ｍ^２未満、または１２ｍ^２未満、または９ｍ^２未満、または６ｍ^２未満、または３ｍ^２未満である。

第２の領域（１２）におけるダクト（５）の最大断面積は、好ましくは少なくとも３ｍ^２、または少なくとも６ｍ^２、または少なくとも９ｍ^２、または少なくとも１２ｍ^２、または少なくとも１５ｍ^２、または少なくとも１８ｍ^２、または少なくとも２１ｍ^２、または少なくとも２４ｍ^２、または少なくとも２７ｍ^２、または少なくとも３０ｍ^２、または少なくとも３３ｍ^２、または少なくとも３６ｍ^２、または少なくとも３９ｍ^２、または少なくとも４２ｍ^２、または少なくとも４５ｍ^２である。第２の領域（１２）のダクト（５）の最大断面積は、好ましくは４５ｍ^２未満、または４２ｍ^２未満、または３９ｍ^２未満、または３６ｍ^２未満、または３３ｍ^２未満、または３０ｍ^２未満、または２７ｍ^２未満、または２４ｍ^２未満、または２１ｍ^２未満、または１８ｍ^２未満、または１５ｍ^２未満、または１２ｍ^２未満、または９ｍ^２未満、または６ｍ^２未満、または３ｍ^２未満である。

第２の領域（１２）のダクト（５）の断面積は、好ましくは少なくとも５％、または少なくとも１０％、または少なくとも１５％、または少なくとも２０％、または少なくとも２５％、または少なくとも３０％、または少なくとも３５％、または少なくとも４０％、または少なくとも４５％、または少なくとも５０％、または少なくとも５５％、または少なくとも６０％、または少なくとも６５％、または少なくとも７０％、第１の領域（１１）の輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる最大断面積より大きい。第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる最大断面積が例えば１０ｍ^２であり、第２の領域（１２）におけるダクト（５）の断面積が少なくとも１０％大きい場合、第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる断面積は、少なくとも１１ｍ^２である。

第１の領域（１１）のダクト（５）の最大断面積は、好ましくは少なくとも５％、または少なくとも１０％、または少なくとも１５％、または少なくとも２０％、または少なくとも２５％、または少なくとも３０％、または少なくとも３５％、または少なくとも４０％、または少なくとも４５％、または少なくとも５０％、または少なくとも５５％、または少なくとも６０％、または少なくとも６５％、または少なくとも７０％、第２の領域（１２）の輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる断面積より小さい。第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる最大断面積が例えば１０ｍ^２であり、第１の領域（１１）におけるダクト（５）の断面積が少なくとも１０％小さい場合、第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して横断方向に延びる最大断面積は、最大９ｍ^２である。

第２の領域（１２）のダクト（５）の断面積は、好ましくは少なくとも５％および最大１０％、または少なくとも１０％および最大２０％、または少なくとも１５％および最大３０％、または少なくとも２０％および最大４０％、または少なくとも２５％および最大５０％、または少なくとも３０％および最大６０％、または少なくとも３５％および最大７０％、または少なくとも４０％および最大８０％、または少なくとも４５％および最大９０％、第１の領域（１１）の輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる最大断面積より大きい。第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる最大断面積が例えば１０ｍ^２であり、第２の領域（１２）におけるダクト（５）の断面積が少なくとも１０％および最大２０％大きい場合、第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる断面積は、少なくとも１１ｍ^２および最大１２ｍ^２である。

第１の領域（１１）のダクトの最大断面積は、好ましくは少なくとも５％および最大１０％、または少なくとも１０％および最大２０％、または少なくとも１５％および最大３０％、または少なくとも２０％および最大４０％、または少なくとも２５％および最大５０％、または少なくとも３０％および最大６０％、または少なくとも３５％および最大７０％、または少なくとも４０％および最大８０％、または少なくとも４５％および最大９０％、第２の領域（１２）の輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる断面積より小さい。第２の領域（１２）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる断面積が例えば１０ｍ^２であり、第１の領域（１１）におけるダクトの最大断面積が少なくとも１０％および最大２０％小さい場合、第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる最大断面積は、少なくとも８ｍ^２および最大９ｍ^２である。

断面積の変化は、第１の領域（１１）と第２の領域（１２）との間に、排ガスの輸送方向（Ｔ）に沿って延びる方向に、ダクト（５）の１つのダクト壁または複数のダクト壁における階段状または傾斜した外形によって生じることが好ましい。断面積の変化は、尿素プラントの設置空間によってもたらされる各状況に適合することが好ましい。

ダクト（５）の長さは、好ましくは少なくとも２ｍ、または少なくとも４ｍ、または少なくとも６ｍ、または少なくとも８ｍ、または少なくとも１０ｍ、または少なくとも１２ｍ、または少なくとも１４ｍ、または少なくとも１６ｍ、または少なくとも１８ｍまたは少なくとも２０ｍ、または少なくとも２２ｍ、または少なくとも２４ｍ、または少なくとも２６ｍ、または少なくとも２８ｍ、または少なくとも３０ｍ、または少なくとも３２ｍである。ダクト（５）の長さは、好ましくは２ｍ〜３２ｍ、または４ｍ〜３０ｍ、または６ｍ〜２８ｍ、または８ｍ〜２６ｍ、または１０ｍ〜２４ｍ、または１２ｍ〜２２ｍ、または１４ｍ〜２０ｍ、または１６ｍ〜１８ｍである。ダクト（５）の長さは、好ましくは３２ｍ未満、または２８ｍ未満、または２４ｍ未満、または２０ｍ未満、または１６ｍ未満、または１２ｍ未満、または８ｍ未満、または４ｍ未満である。

装置は、ダクト（５）が、装置の設置状態で、実質的に水平または実質的に垂直に、特に尿素プラントに組み込まれて延びるように、設計されることが好ましい。「水平」とは、３次元座標系のｘ軸（に平行であること）を意味する。「垂直」とは、重力の向かう先である地球の中心に向かって延びる３次元座標系のｚ軸を意味する。

第１の領域（１１）の長さは、好ましくは少なくとも２ｍ、または少なくとも４ｍ、または少なくとも６ｍ、または少なくとも８ｍ、または少なくとも１０ｍである。第２の領域（１２）の長さは、好ましくは少なくとも２ｍ、または少なくとも４ｍ、または少なくとも６ｍ、または少なくとも８ｍ、または少なくとも１０ｍである。第２の領域（１２）は、第１の領域（１１）よりも長いことが好ましい。第１の領域（１１）は、第２の領域（１２）よりも長いことが好ましい。第１の領域（１１）および第２の領域（１２）の長さは、等しいことが好ましい。

排ガスは、好ましくは１ｍ／秒を超える、好ましくは５ｍ／秒を超える、特に好ましくは１０ｍ／秒を超える速度で、第１の領域（１１）を通って輸送される。排ガスは、好ましくは２０ｍ／秒未満、好ましくは１０ｍ／秒未満、特に好ましくは５ｍ／秒未満の速度で、第２の領域（１２）を通って輸送される。排ガスは、好ましくは、１０ｍ／秒を超える速度で第１の領域（１１）を通って、および１０ｍ／秒未満の速度で第２の領域（１２）を通って輸送されるか、または５ｍ／秒を超える速度で第１の領域（１１）を通って、および５ｍ／秒未満の速度で第２の領域（１２）を通って輸送されるか、または１ｍ／秒を超える速度で第１の領域（１１）を通って、および１ｍ／秒未満の速度で第２の領域（１２）を通って輸送される。第２の領域（１２）の排ガス速度は、好ましくは、排ガス洗浄のあらゆる時点で、第１の領域（１１）の排ガス速度より遅い。第１の領域（１１）の排ガス速度は、好ましくは、排ガス洗浄のあらゆる時点で、第２の領域（１２）の排ガス速度より速い。

入口開口部（１０）を通って入る排ガスは、好ましくは、最大１４０℃、好ましくは最大１２０℃、好ましくは最大１００℃、好ましくは最大８０℃、好ましくは最大６０℃、または好ましくは最大５０℃の温度を有する。

第１の領域（１１）で除去されるダスト粒子は、１μｍより大きい直径を有することが好ましい。

本発明による装置（１）は、尿素プラントに組み込まれることが好ましく、尿素プラントの排ガスは入口開口部（１０）を通って装置（１）に導入され、浄化された排ガスは出口開口部（２０）を介して再び装置（１）を出る。この場合、尿素ダストは第１の領域（１１）で分離される。これは、特に水溶性であるために工業運転中に生じる他のダストとは異なる。尿素ダストは、水およびさらに尿素溶液に非常によく溶ける。さらに、尿素ダストの場合、尿素溶液および／または水を噴霧する過程で、「洗い流すこと」により、外層のより大きな粒子がより小さな尿素ダスト粒子に変換する可能性がある。これは、非水溶性ダスト粒子では起こり得ない。尿素粒子の形状に関して、尿素粒子はそれらの発生過程に起因して実質的に丸い。他の方法（例えば、煙道ガス脱硫、化石燃料火力発電所の煙道ガスからのＣＯ_２除去、またはフッ化物含有鉱石の酸処理）に由来するダスト粒子は、異なる形状（多角形、双晶、凝集など）であり得る。第２の領域（１２）では、尿素プラントに組み込まれる場合、アンモニアが分離される。

以下の好ましい実施形態は、別段の明示がない限り、上記が、領域（１１、１２）、各表面拡大構造（３１、３２）、そこに含まれる各噴霧装置（２）、および互いに独立して利用される各溶媒（２１、２２）に当てはまるように解釈されるべきである。例えば、「溶媒（２１、２２）を噴霧する噴霧装置（２）は、好ましくは１つまたは複数の噴霧ノズルを備える」とは、もっぱら第１の領域（１１）に配置された、第１の溶媒（２１）を噴霧する噴霧装置（２）として理解されるか、または、もっぱら第２の領域（１２）に配置された、第２の溶媒（２２）を噴霧する噴霧装置（２）として理解されるか、または、第１の領域（１１）に配置された第１の溶媒（２１）を噴霧する、かつ第２の領域（１２）に配置された第２の溶媒（２２）を噴霧する複数の噴霧装置（２）として理解されるべきである。

第１の領域（１１）は、好ましくは、第１の溶媒（２１）を噴霧する噴霧装置（２）を備え、第２の領域（１２）は、第２の溶媒（２２）を噴霧する噴霧装置（２）を備え、すなわち第１の領域（１１）は、ダスト粒子、特に尿素ダスト粒子を除去するためにダクト（５）に配置された第１の表面拡大構造（３１）を備え、および／または第２の領域（１２）は、前述の化合物、特にアンモニアを除去するためにダクト（５）に配置された第２の表面拡大構造（３２）を備える。表面拡大構造（３１、３２）は、第１の溶媒（２１）および／または第２の溶媒（２２）を使用して噴霧されるため、表面拡大構造（３１、３２）に蓄積されたダスト粒子、特に尿素ダスト粒子が、有利には洗い流され、および／または前述の化合物、特にアンモニアは、表面拡大構造（３１、３２）上に膜を形成することにより、気相から各洗浄液に流入し、それにより、表面拡大構造（３１、３２）の洗い流された領域を、ダスト粒子、特に尿素ダスト粒子、および／または前述の化合物、特にアンモニアの再蓄積のために、排ガスに提供することができる。アンモニアは尿素ダストと同一の物理的特性では分離されないことに留意されたい。

ダスト粒子、特に尿素ダスト粒子を除去する第１の領域（１１）は、好ましくは複数のステップを含み、および／または前述の化合物、特にアンモニアを除去する第２の領域（１２）は、複数のステップを含む。この場合、第１の領域（１１）および／または第２の領域（１２）は、複数の表面拡大構造（３１、３２）を備え、第１の領域（１１）の第１の表面拡大構造（３１）はいずれも、第１の溶媒（２１）を使用して噴霧され、および／または第２の領域（１２）内の第２の表面拡大構造（３２）はいずれも、第２の溶媒（２２）を使用して噴霧される。個々のステップにより、ダスト粒子含有量、特に尿素ダスト粒子の含有量、および／または前述の化合物の含有量、特にアンモニア含有量をさらに低減させることができる。この場合、個々のステップは、排ガスの輸送方向（Ｔ）に沿って連続して配置される。

溶媒（２１、２２）を噴霧する噴霧装置（２）は、好ましくは１つまたは複数の噴霧ノズルを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、１つまたは２つまたは３つまたは４つまたは５つまたは６つまたは７つまたは８つまたは９つまたは１０個の噴霧ノズルを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１つ、または少なくとも２つ、または少なくとも３つ、または少なくとも４つ、または少なくとも５つ、または少なくとも６つ、または少なくとも７つ、または少なくとも８つ、または少なくとも９つ、または少なくとも１０個の噴霧ノズルを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１つおよび最大１０個の噴霧ノズル、または少なくとも２つおよび最大９つの噴霧ノズル、または少なくとも３つおよび最大８つの噴霧ノズル、または少なくとも４つおよび最大７つの噴霧ノズルを備える。

溶媒（２１、２２）を噴霧する噴霧装置（２）は、好ましくは分配管を備える。分配管は、複数の噴霧ノズルが組み込まれて、共通ラインを介して溶媒（２１、２２）が供給される装置である。分配管は、好ましくは、２つまたは３つまたは４つまたは５つまたは６つまたは７つまたは８つまたは９つまたは１０個の噴霧ノズルを備える。分配管は、好ましくは、少なくとも２つ、または少なくとも３つ、または少なくとも４つ、または少なくとも５つ、または少なくとも６つ、または少なくとも７つ、または少なくとも８つ、または少なくとも９つ、または少なくとも１０個の噴霧ノズルを備える。分配管は、好ましくは、少なくとも２つおよび最大１０個の噴霧ノズル、または少なくとも３つおよび最大９つの噴霧ノズル、または少なくとも４つおよび最大８つの噴霧ノズル、または少なくとも５つおよび最大７つの噴霧ノズルを備える。

溶媒（２１、２２）を噴霧する噴霧装置（２）は、好ましくは複数の分配管を備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、２本または３本または４本または５本または６本または７本または８本または９本または１０本の分配管を備える。好ましくは、個々の分配管はいずれも、２つまたは３つまたは４つまたは５つまたは６つまたは７つまたは８つまたは９つまたは１０個の噴霧ノズルを備える。個々の分配管はいずれも、好ましくは、少なくとも２つ、または少なくとも３つ、または少なくとも４つ、または少なくとも５つ、または少なくとも６つ、または少なくとも７つ、または少なくとも８つ、または少なくとも９つ、または少なくとも１０個の噴霧ノズルを備える。個々の分配管はいずれも、好ましくは、少なくとも２つおよび最大１０個の噴霧ノズル、または少なくとも３つおよび最大９つの噴霧ノズル、または少なくとも４つおよび最大８つの噴霧ノズル、または少なくとも５つおよび最大７つの噴霧ノズルを備える。

溶媒（２１、２２）を噴霧する噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも２０個の噴霧ノズルを備える２〜１０本の分配管を備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１８個の噴霧ノズルを備える２〜９本の分配管を備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１６個の噴霧ノズルを備える２〜８本の分配管を備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１４個の噴霧ノズルを備える２〜７本の分配管を備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１２個の噴霧ノズルを備える２〜６本の分配管を備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１０個の噴霧ノズルを備える２〜５本の分配管を備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも８つの噴霧ノズルを備える２〜４本の分配管を備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも６つの噴霧ノズルを備える２〜３本の分配管を備える。

溶媒（２１、２２）を噴霧する噴霧装置（２）は、好ましくは、複数の噴霧ノズルを含む１つまたは複数の分配管と、分配管に含まれない１つまたは複数の噴霧ノズルとを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも２つの噴霧ノズルを含む少なくとも１本の分配管と、分配管に含まれない少なくとも１つの噴霧ノズルとを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも４つの噴霧ノズルを含む少なくとも２本の分配管と、分配管に含まれない少なくとも２つの噴霧ノズルとを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも６つの噴霧ノズルを含む少なくとも３本の分配管と、分配管に含まれない少なくとも３つの噴霧ノズルとを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも８つの噴霧ノズルを含む少なくとも４本の分配管と、分配管に含まれない少なくとも４つの噴霧ノズルとを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１０個の噴霧ノズルを含む少なくとも５本の分配管と、分配管に含まれない少なくとも５つの噴霧ノズルとを備える。噴霧装置（２）は、好ましくは、少なくとも１２個の噴霧ノズルを含む少なくとも６本の分配管と、分配管に含まれない少なくとも６つの噴霧ノズルとを備える。

噴霧ノズルは、同じタイプであることが好ましい。すべての噴霧ノズルは、好ましくは、ホロコーンノズルまたはフルコーンノズルまたはフラットジェットノズルまたはフルジェットノズルまたはスパイラルノズルまたはアトマイザーノズルのいずれかである。

少なくとも１つの噴霧ノズルは、好ましくはホロコーンノズルである。少なくとも１つの噴霧ノズルは、好ましくはフルコーンノズルである。少なくとも１つの噴霧ノズルは、好ましくはフラットジェットノズルである。少なくとも１つの噴霧ノズルは、好ましくはフルジェットノズルである。少なくとも１つの噴霧ノズルは、好ましくはスパイラルノズルである。少なくとも１つの噴霧ノズルは、好ましくはアトマイザーノズルである。

噴霧ノズルは、異なるタイプのものであることが好ましい。最大１つの噴霧ノズルは、好ましくはフルコーンノズルである。最大１つの噴霧ノズルは、好ましくはフラットジェットノズルである。最大１つの噴霧ノズルは、好ましくはフルジェットノズルである。最大１つの噴霧ノズルは、好ましくはスパイラルノズルである。最大１つの噴霧ノズルは、好ましくはアトマイザーノズルである。

気体アンモニアは、好ましくは水性液相に取り込まれて、装置（１）から除去される。液相では、アンモニアは酸洗浄液と瞬時に反応して、アンモニウムイオンを形成する。このアンモニウムイオンの形成により、液相上のアンモニア分圧はほぼゼロであるため、気相からアンモニアを除去することが可能である。

本発明によれば、アンモニアは、特に好ましくは、第２の領域のガス流から除去される、すなわち、酸洗浄が行われる。

好ましくは、
−気体アンモニアガス、および／または
−気体ＮＯ_ｘ、および／または
−気体ＮＯ_２、および／または
−特に煙道ガス脱硫の場合の気体ＳＯ_２、および／または
−特に化石燃料火力発電所の煙道ガスからのＣＯ_２除去の場合の気体ＣＯ_２、および／または
−特にリン酸塩鉱石などのフッ化物含有鉱石の酸処理の場合のＨＦは、
水性液相に取り込まれて、装置（１）から除去される。

気体反応性成分、好ましくは有機反応性成分は、好ましくは水性液相に取り込まれて、装置（１）から除去される。

第２の溶媒（２２）は、気体化合物を水性液相に移動させる少なくとも１つの成分を含む。

第２の溶媒（２２）は、好ましくは酸洗浄液を含む。酸洗浄液は、好ましくは、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、あるいは硫酸、硝酸、塩酸および／またはリン酸の混合物、あるいは硫酸、硝酸、塩酸、リン酸および／または尿素溶液の混合物を含む。上記の酸の１つ、または上記の酸の少なくとも２つの混合物の酸含有量は、好ましくは、第２の溶媒（２２）の総重量に対して、０．０１〜５０．００重量％の範囲、または０．０１〜１０．００重量％の範囲、または０．１〜５．００重量％の範囲である。アンモニアの分離に適した酸は、好ましくは、７未満、または５未満、または２．５未満のｐｋ（Ｓ）値を有する。

第２の溶媒（２２）は、好ましくは、塩基を含む。第２の溶媒（２２）は、好ましくは、強塩基および／または弱塩基を含む。第２の溶媒（２２）は、好ましくは、強無機塩基および／または弱無機塩基および／または強有機塩基および／または弱有機塩基を含む。第２の溶媒（２２）は、好ましくは、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、アンモニア溶液、および／または水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）を含む。

第２の溶媒（２２）は、好ましくは、単官能性、二官能性、および／または三官能性アミン、好ましくはＭＤＥＡ（メチルジエタノールアミン）を含む。

第１の溶媒（２１）は、好ましくは、水および／または尿素溶液を含む。第１の溶媒（２１）は、好ましくは、もっぱら水を含むか、またはもっぱら尿素溶液を含む。

第１の溶媒（２１）および第２の溶媒（２２）は、好ましくは、第１の溶媒（２１）が第２の溶媒（２２）が含まない少なくとも１つの成分を含むように異なる。第１の溶媒（２１）および第２の溶媒（２２）は、好ましくは、第２の溶媒（２２）が第１の溶媒（２１）が含まない少なくとも１つの成分を含むように異なる。

第１の溶媒（２１）および／または第２の溶媒（２２）は、好ましくは、表面拡大構造（３１、３２）の上方からまたは斜め下から投入される。

表面拡大構造（３１、３２）の１つから排出される洗浄液は、好ましくは、表面拡大構造（３１、３２）のさらなる噴霧に使用され、すなわち、第１の溶媒（２１）および／または第２の溶媒（２２）として有利な方法で再利用される。排出された洗浄液は回収され、この目的のために再び噴霧装置（２）に供給される。回収された洗浄液の一部のみが使用および再循環されるが、新たな水および／または新たな酸および／または新たな塩基を増加させることも可能である。

表面拡大構造（３１、３２）は、相応の表面拡大をもたらすものの、圧力損失が発生するためにガスに対する抵抗がほとんどない設備を備えることが好ましい。表面拡大構造（３１、３２）は、ランダムなバルク材料および／または構造化パッキング材料を含むことが好ましい。表面拡大構造（３１、３２）は、好ましくは、ラシヒリング、サドル要素、スパイラル、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるランダムなバルク材料を含む。表面拡大構造（３１、３２）は、好ましくは、布製パッキング材料、金属薄板パッキング材料、延伸金属パッキング材料、プラスチックパッキング材料、格子状パッキング材料、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される構造化パッキング材料を含む。表面拡大構造（３１、３２）は、好ましくは、ラシヒリング、サドル要素、スパイラル、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるランダムなバルク材料、ならびに布製パッキング材料、金属薄板パッキング材料、延伸金属パッキング材料、プラスチックパッキング材料、格子状パッキング材料、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される構造化パッキング材料を含む。表面拡大構造（３１、３２）は、好ましくは、
−ラシヒリング、ポールリング、サドル要素、バネ型要素、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるランダムな構造要素、および／または
−平板、波形板、成形板、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される構造化構造要素、および／または
−金属、ガラス、プラスチック、炭素繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料
を含む。

本発明の第２の態様は、特に尿素プラントにおける排ガス洗浄方法であって、ダスト粒子、特に尿素粒子を除去する第１の領域（１１）および前述の化合物、特にアンモニアを除去する第２の領域（１２）を有するダクト（５）を通って排ガスが案内され、排ガスがダクト（５）に案内される排ガス速度が、第２の領域（１２）よりも第１の領域（１１）の方が速い、方法である。

本発明による方法は、第２の領域（１２）における排ガス速度の低減により、前述の化合物、特にアンモニアの分離において効率を向上させることができるという、先行技術から知られている方法に勝る利点を有する。第２の領域（１２）における排ガス速度の低減は、第１の領域（１１）に対する第２の領域（１２）のダクト（５）の断面積の拡大により実現される。

本発明の第３の態様は、排ガス洗浄のための本発明による装置の使用である。

本発明のさらなる詳細、特徴、および利点は、図面から得られ、図面に基づく好ましい実施形態の以下の説明からも得られる。図面は、この場合の本発明の例示的な実施形態を単に例示するものであり、本発明の概念を制限するものではない。

本発明の第１の例示的な実施形態による排ガス洗浄装置を示す。 本発明の第２の例示的な実施形態による排ガス洗浄装置の上面図を示す。 図２Ａによる装置の側面図を示す。 本発明の第３の例示的な実施形態の排ガス洗浄装置の上面図を示す。 図３Ａによる装置の側面図を示す。 本発明の第４の例示的な実施形態による排ガス洗浄装置の上面図を示す。 図４Ａによる装置の側面図を示す。 本発明の第５の例示的な実施形態による排ガス洗浄装置の上面図を示す。 図５Ａによる装置の側面図を示す。 本発明の第６の例示的な実施形態による排ガス洗浄装置の上面図を示す。 図６Ａによる装置の側面図を示す。 本発明の第７の例示的な実施形態による排ガス洗浄装置の上面図を示す。 図７Ａによる装置の側面図を示す。

本発明の第１の例示的な実施形態による排ガス洗浄装置（１）が図１に示されている。特に、これは尿素プラントに設置された装置（１）であって、該装置を使用して、排ガスから尿素ダスト粒子およびアンモニアを十分に除去して、排ガス中の残りの成分が臨界値および／または公式に規定された閾値を下回るようにするという目標が探求される、装置である。

この目的のために、排ガスは入口開口部（１０）を介して装置（１）のダクト（５）に導入される。装置（１）の出口開口部（２０）への経路上で、排ガスは、ダクト（５）内の輸送方向（Ｔ）に沿って、第１の領域（１１）および第２の領域（１２）を通過する。この場合、第１の領域（１１）では排ガスから尿素ダスト粒子が除去され、第２の領域（１２）では排ガスからアンモニアが除去されることが規定される。第２の領域（１２）は、輸送方向（Ｔ）に沿って第１の領域（１１）の後に配置される。

さらに、図１に示される例示的な実施形態では、ダクト（５）は、設置状態で実質的に水平に延びることが規定される。このタイプの装置は、水平洗浄装置とも呼ばれる。

尿素ダスト粒子を除去するために、この場合、排ガスが案内される第１の表面拡大構造（３１）は、第１の領域（１１）において、第１の溶媒（２１）を使用する噴霧装置（２）を用いて噴霧される。第１の溶媒（２１）は、好ましくは、水または尿素溶液である。溶媒（２１）は、上方から第１の領域（１１）の第１の表面拡大構造（３１）上に投入され、次いで重力（平滑化機構の原理）により流下することが考えられる。噴霧は、原則として、後方から、すなわち輸送方向（Ｔ）への向流で行うこともできる。噴霧は、原則として、正面から、すなわち輸送方向（Ｔ）の連続流で行うこともできる。原則として、噴霧は、排ガスの流れに対して横方向または横下方向から行うこともできる。

特に微細に構造化された第１の表面拡大構造（３１）は、その固有の定められた運動量によって尿素ダスト粒子を第１の表面拡大構造（３１）の表面上で分離させる。

第１の表面拡大構造（３１）は、第１の領域（１１）において、可能な範囲の最大表面を有する一方、他方では発生する圧力損失のために比較的低い抵抗でのみ排ガスに対向するように、設計されることが好ましい。例えば、ランダムなバルク材料または構造化パッキング材料が考えられる。

好ましくは、第１の表面拡大構造（３１）が、さらなる噴霧装置（２）（図示せず）によって水または尿素溶液を使用して噴霧されることが規定される。このようにして、第１の領域（１１）において、表面で分離された尿素ダスト粒子が第１の表面拡大構造（３１）から洗い流されることによって、さらなる尿素ダスト粒子のさらなる分離のために、表面を提供することができることが有利に保証される。表面の上記「自由空間」は、特に第１の領域（１１）に適用される。

運動量が多いほど、したがって尿素ダスト粒子の速度が速いほど、ダスト分離の効率が高くなるため、比較的速い速度が第１の領域（１１）では有利である。

アンモニアを除去するために、第２の表面拡大構造（３２）は、第２の領域（１２）において、噴霧装置（２）を用いて、好ましくは複数の、特に同等数の、第２の溶液（２２）を使用する噴霧装置（２）を使用して、噴霧される。第２の領域（１２）では、新たな洗浄液、すなわち未使用の酸を有する洗浄液が、繰り返しガスに供給される。溶媒（２２）は、上方から第２の領域（１２）の第２の表面拡大構造（３２）上に投入され、次いで重力（平滑化機構の原理）により流下することが考えられる。噴霧は、原則として、後方から、すなわち輸送方向（Ｔ）への向流で行うこともできる。噴霧は、原則として、正面から、すなわち輸送方向（Ｔ）の連続流で行うこともできる。第２の表面拡大構造（３２）は、第２の領域（２２）において、可能な範囲の最大表面積を有する一方、他方ではもたらされる圧力損失のために比較的低い抵抗でのみ排ガスに対向するように、設計されることが好ましい。例えば、バルク材料または構造化パッキング材料が考えられる。

第２の溶媒（２２）は、好ましくは酸洗浄液であり、それにより、気相から液相へのアンモニアの物質輸送が促進される。例えば、酸洗浄液は、硫酸、硝酸、塩酸、またはリン酸などの酸を含む。液相では、アンモニアは酸洗浄液と瞬時に反応して、アンモニウムイオンを形成する。このアンモニウムイオンの形成により、液相上のアンモニア分圧はほぼゼロであるため、気相からアンモニアを除去することが可能である。アンモニアは、第２の領域（１２）において複数のステップで除去されることが好ましく、各ステップは、少なくとも１つの表面拡大構造（３２）と少なくとも１つの噴霧装置（２）とを含む。この場合、特に、第２の表面拡大構造（３２）から排出される洗浄液が統合および／または回収され、酸濃度の上昇後、第２の表面拡大構造（３２）に再度噴霧されることが規定される。したがって、排出された洗浄液は、第２の溶媒（２２）として有利に再利用することができる。例えば、噴霧装置（２）は、単一ノズル、多層ノズル、円錐形ノズル、正方形配列のノズル、ジェット用ノズル、またはランダムな溶媒分布を誘導するノズルとして設計される。

排ガスからのアンモニアの除去を改善するために、特に、排ガスがダクト（５）を通って案内される排ガス速度が、第１の領域（１１）の排ガス速度に対して第２の領域（１２）で低減されることが規定される。この目的のために、輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びるダクト（５）の断面積は、第２の領域（１２）において、第１の領域（１１）における輸送方向（Ｔ）に対して垂直に延びる断面積に対して拡大される。この場合、第２の領域（１２）の断面積は、第１の領域（１１）の断面積に対して垂直および／または水平方向に拡大されることが考えられる。したがって、第２の領域（１２）における滞留時間は、有利に長くなり得る。さらに、装置の出口、すなわち出口開口部の領域でのファンの出力は、上記方法によって有利に低減され得る。さもなければ、通常の条件下で同じ体積流量の場合、第２の表面拡大構造（３２）による圧力損失が減少することによって装置（１）全体の圧力レベルが上昇するからである。

本発明の第２の代替の例示的な実施形態は、図２Ａおよび図２Ｂを参照して以下に説明される。プラント部品が図１による部品に対応する限り、図１の例示的な実施形態に関する上記の説明が当てはまるため、ここでは繰り返されず、対応する参照符号も示されていない。したがって、ここでは違いのみを詳細に説明する。図２Ａおよび図２Ｂによる変形例では、図２Ａによる上面図で、第２の領域（１２）では、ダクト（５）の断面は両側に向かってほぼ同じ量だけ広がっているため、水平断面はダクト（５）の中心軸に関して対称的に広がっていることがわかる。図１と比較して、噴霧装置（２）の配置は、それらがそれぞれほぼ排ガスの流れ方向に表面拡大構造（３１、３２）に噴霧するようになっている。図２Ａおよび図２Ｂは、いずれの場合も、複数の噴霧装置（２）を、互いに隣接して、さらに互いに重ねて、それぞれ各表面拡大構造（３１、３２）に対して互いに間隔を空けて配置することができることを示している。これらの噴霧装置（２）は、それぞれ、排ガス流の流れ方向に見て表面拡大構造（３１、３２）の手前に配置され、当該構造に噴霧する。図２Ｂは、水平方向のダクト（５）の断面の広がりがここでもたらされるが、ダクト（５）の高さ、すなわちその垂直方向の延長は、ダクト（５）の長さにわたって均一であることを示している。

本発明の第３の代替の例示的な実施形態は、図３Ａおよび図３Ｂを参照して以下に説明される。プラント部品が図１による部品に対応する限り、図１の例示的な実施形態に関する上記の説明が当てはまるため、ここでは繰り返されず、対応する参照符号も示されていない。したがって、ここでは違いのみを詳細に説明する。図３Ａおよび図３Ｂによる変形例では、図３Ａによる上面図において、第２の領域（１２）では、ダクト（５）の断面は、第１の領域（１１）と比較して横方向の拡大はないが、図３Ｂに示すように、ダクト（５）の高さは第２領域で高くなるため、非対称の垂直方向の断面拡大が生じていることがわかる。図１と比較して、噴霧装置（２）の配置は、それらがそれぞれほぼ排ガスの流れ方向に表面拡大構造（３１、３２）に噴霧するようになっている。図２Ａおよび図２Ｂは、いずれの場合も、複数の噴霧装置（２）を、互いに隣接して、さらに互いに重ねて、それぞれ各表面拡大構造（３１、３２）に対して互いに間隔を空けて配置することができることを示している。これらの噴霧装置（２）は、それぞれ、排ガス流の流れ方向に見て表面拡大構造（３１、３２）の手前に配置され、当該構造に噴霧する。図３Ａは、例えば、ここではダクト（５）の垂直方向上方への断面拡大のみがもたらされることを示している。

本発明の第４の代替の例示的な実施形態は、図４Ａおよび図４Ｂを参照して以下に説明される。プラント部品が図１による部品に対応する限り、図１の例示的な実施形態に関する上記の説明が当てはまるため、ここでは繰り返されず、対応する参照符号も示されていない。したがって、ここでは違いのみを詳細に説明する。図４Ａおよび図４Ｂによる変形では、図４Ａによる上面図において、第２の領域（１２）では、ダクト（５）の断面は、第１の領域（１１）と比較して、両側に向かって水平方向に対称的に広がって横方向に拡大し、さらに、図４Ｂに示すように、ダクト（５）の高さは、第２の領域（１２）でより高くなるため、非対称の垂直方向の断面拡大がさらに生じていることがわかる。図１と比較して、噴霧装置（２）の配置は、それらがそれぞれほぼ排ガスの流れ方向に表面拡大構造（３１、３２）に噴霧するようになっている。図４Ａおよび図４Ｂは、いずれの場合も、複数の噴霧装置（２）を、互いに隣接して、さらに互いに重ねて、それぞれ各表面拡大構造（３１、３２）に対して互いに間隔を空けて配置することができることを示している。これらの噴霧装置（２）は、それぞれ、排ガス流の流れ方向に見て表面拡大構造（３１、３２）の手前に配置され、当該構造に噴霧する。図４Ｂは、水平方向の断面拡大に加えて、例えば、ダクト（５）の垂直方向上方への断面拡大もここでもたらされることを示している。

本発明の第５の代替の例示的な実施形態は、図５Ａおよび図５Ｂを参照して以下に説明される。プラント部品が図１による部品に対応する限り、図１の例示的な実施形態に関する上記の説明が当てはまるため、ここでは繰り返されず、対応する参照符号も示されていない。したがって、ここでは違いのみを詳細に説明する。図５Ａおよび図５Ｂによる変形例では、図５Ａによる上面図で、第２の領域（１２）では、ダクト（５）の断面は両側に向かってほぼ同じ量だけ広がっているため、水平断面はダクト（５）の中心軸に関して対称的に拡大していることがわかる。しかしながら、図２と比較すると、噴霧装置（２）の配置は、ここでは、それらがそれぞれ、排ガスの流れ方向に対してほぼ直角に（つまり、横断方向に）ほぼ上方から排ガスに噴霧し、そのように表面拡大構造（３１、３２）の手前の上流に噴霧する結果、噴霧媒体が排ガスの流れに合流されるようになっている。図５Ａおよび図５Ｂは、互いに間隔を空けて互いに隣接して配置された複数の噴霧装置（２）を、表面拡大構造（３１、３２）のそれぞれに対して配置することができることを示している。これらの噴霧装置（２）は、それぞれ、排ガス流の流れ方向に見て表面拡大構造（３１、３２）の手前に配置され、当該構造の手前および下方に噴霧する。図５Ｂは、水平方向のダクト（５）の断面の拡大がここでもたらされるが、ダクト（５）の高さ、すなわちその垂直方向の延長は、ダクト（５）の長さにわたって均一であることを示している。

本発明の第６の代替の例示的な実施形態は、図６Ａおよび図６Ｂを参照して以下に説明される。プラント部品が図１による部品に対応する限り、図１の例示的な実施形態に関する上記の説明が当てはまるため、ここでは繰り返されず、対応する参照符号も示されていない。したがって、ここでは違いのみを詳細に説明する。図６Ａおよび図６Ｂによる変形例では、図６Ａによる上面図において、第２の領域（１２）では、ダクト（５）の断面は、第１の領域（１１）と比較して横方向の拡大はないが、図６Ｂに示すように、ダクト（５）の高さは第２の領域でより高くなるため、非対称の垂直方向の断面拡大が生じていることがわかる。図１と比較して、噴霧装置（２）の配置は、当該装置がそれぞれ表面拡大構造（３１、３２）の手前で排ガスの流れ方向に対して横断方向に排ガスの流れに噴霧するようになっている。図６Ａおよび図６Ｂは、いずれの場合も、複数の噴霧装置（２）を、互いに隣接して、それぞれ各表面拡大構造（３１、３２）に対して互いに間隔を空けて配置することができることを示している。これらの噴霧装置（２）は、それぞれ、排ガス流の流れ方向に見て表面拡大構造（３１、３２）の手前に配置され、表面拡大構造（３１、３２）の手前にダクトの上部領域から噴霧する。図６Ａは、例えば、ここではダクト（５）の垂直方向上方への断面拡大のみがもたらされることを示している。

本発明の第７の代替の例示的な実施形態は、図７Ａおよび図７Ｂを参照して以下に説明される。プラント部品が図１による部品に対応する限り、図１の例示的な実施形態に関する上記の説明が当てはまるため、ここでは繰り返されず、対応する参照符号も示されていない。したがって、ここでは違いのみを詳細に説明する。図７Ａおよび図７Ｂによる変形形態では、図７Ａによる上面図において、第２の領域（１２）では、ダクト（５）の断面は、第１の領域（１１）と比較して、両側に向かって水平方向に対称的に広がって横方向に拡大し、さらに、図７Ｂに示すように、ダクト（５）の高さも、第２の領域（１２）でより高くなるため、非対称の垂直方向の断面拡大がさらに生じていることがわかる。図１と比較して、噴霧装置（２）の配置は、当該装置がそれぞれ表面拡大構造（３１、３２）の手前で、排ガスの流れ方向に対して横断方向に上方から、排ガスの流れに噴霧するようになっている。図７Ａおよび図７Ｂは、いずれの場合も、複数の噴霧装置（２）を、互いに隣接して、列をなして、表面拡大構造（３１、３２）のそれぞれに対して間隔を空けて配置し、噴霧装置（２）を、ダクト（５）の高さが第１の領域（１１）の噴霧装置（２）よりも高い結果として断面が拡大した第２の領域（１２）においてさらに上方に配置することができることを示している。これらの噴霧装置（２）は、それぞれ、排ガス流の流れ方向に見て表面拡大構造（３１、３２）の手前に配置され、当該構造の手前の上流で、上方から、排ガス流に噴霧する。図７Ｂは、水平方向の断面拡大に加えて、例えば、ダクト（５）の垂直方向上方への断面拡大も、ここでもたらされることを示している。

［００４８］ 実験データ
以下の実験は、排ガスからのアンモニア除去の効率がガスの速度に依存することを証明するために実施した。

アンモニアに富む空気を、前述の例示的な実施形態のダクトの第２の領域（１２）に設けたような噴霧装置（２）および第２の表面拡大構造（３２）を有するダクトに導入した。この場合、ダクト（５）内の排ガスの速度は、ファンによって調整および／または設定した。効率を定量的に測定するために、ダクト（５）に入る前、およびダクト（５）から出るときにアンモニア含有量を測定し、１−（ＮＨ３_，ｏｕｔ／ＮＨ３_，ｉｎ）に従ってアンモニアの減少を測定した。それぞれのアンモニア濃度を測定するために、対応する部分ガス量を調査対象のガスから抜き取り、正確な既知量の硫酸に通した。部分ガス量は、適切なユニット（ガスカウンタ）によって正確に測定する。硫酸アンモニウムが、アンモニアと硫酸との反応により生じ、それによって遊離硫酸の割合は減少する。導入を終えた後、依然として存在する硫酸の残りの量を、当業者によく知られている方法で、灰汁（水酸化ナトリウム溶液）を使用する逆滴定によって確認する。ガス流中のアンモニア濃度は、このようにして得られたデータを使用して計算することができる。

測定結果は、ダクト（５）内のガス速度が１０％減少したときに、アンモニア含有量の減少が２．７％ポイント増加（３．１％の効率上昇に相当）であった。

１ 装置
２ 噴霧装置
５ ダクト
１０ 入口開口部
１１ 第１の領域
１２ 第２の領域
２０ 出口開口部
２１ 第１の溶媒
２２ 第２の溶媒
３１ 表面拡大構造
３２ 表面拡大構造
Ｔ 輸送方向（Ｔ）

Claims (25)

1. 入口開口部（１０）及び出口開口部（２０）を有するダクト（５）を含み、排ガスが、該ダクト（５）の搬送方向（Ｔ）に沿って、前記排ガスからダスト粒子を除去する第１の領域（１１）と前記排ガスから酸塩基反応により水性液相に取り込むことが可能な化合物を除去する第２の領域（１２）とを通過するように設計された排ガス洗浄のための装置（１）が組み込まれた、尿素プラントであって、
   前記第２の領域（１２）における前記搬送方向（Ｔ）に垂直に延びるダクト（５）の断面積が、前記第１の領域（１１）における前記搬送方向（Ｔ）に垂直に延びる断面積より大きく、
   当該装置（１）は、前記ダクト（５）が少なくとも部分的に水平に延びるように、及び／又は、前記ダクト（５）を通る前記排ガスの前記搬送方向（Ｔ）が、前記装置（１）が設置された状態において水平に延びるように、設計されており、
   前記第１の領域が、尿素ダスト粒子を除去するために前記ダクト（５）において配置された第１の表面拡大構造（３１）を含み、及び／又は、前記第２の領域が、酸塩基反応により水性液相に取り込むことが可能な化合物を、前記排ガスから除去するために前記ダクト（５）において配置された第２の表面拡大構造（３２）を含む、ことを特徴とする前記尿素プラント。
2. 前記第２の領域（１２）における前記断面積は、該第２の領域（１２）が前記第１の領域（１１）より大きい高さを有することにより、及び／又は、前記第２の領域（１２）が前記第１の領域（１１）より大きい幅を有することにより、前記第１の領域（１１）における前記搬送方向に垂直に延びる断面積より大きくなっている、請求項１に記載の尿素プラント。
3. 前記第１の領域（１１）が、第１の溶媒（２１）を噴射するための少なくとも１つの噴射装置（２）を含み、
   前記第２の領域（１２）が、第２の溶媒（２２）を噴射するための少なくとも１つのさらなる噴射装置（２）を含む、請求項１又は請求項２に記載の尿素プラント。
4. 前記第１の領域（１１）及び／又は前記第２の領域（１２）の前記噴射装置（２）が、分配管を含む、請求項３に記載の尿素プラント。
5. 前記第１の領域（１１）及び／又は前記第２の領域（１２）の前記噴射装置（２）の前記分配管が複数の噴射ノズルを含み、
   前記第１の領域（１１）及び／又は前記第２の領域（１２）における前記噴射ノズルが、各々、共通の供給ラインを介して溶媒（２１、２２）を供給される、請求項４に記載の尿素プラント。
6. １つ又は複数の前記噴射装置（２）が、それぞれ、前記表面拡大構造（３１、３２）手前の上流において、排ガス流の流れ方向に対して横断方向に、該排ガス流に上方から噴射するように配置されており、及び／又は、
   複数の前記噴射装置（２）が、それぞれ、複数の前記噴射装置（２）が前記排ガス流の流れ方向に複数の前記構造に噴射するように、前記表面拡大構造（３１、３２）手前の上流において配置されている、請求項３に記載の尿素プラント。
7. 前記第１の表面拡大構造（３１）及び／又は前記第２の表面拡大構造（３２）が、
   ラシヒリング、ポールリング、サドル要素、バネ型体、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、ランダムな構造要素、及び／又は、
   平板、波形板、成形板、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される構造化構造要素、及び／又は、
   金属、ガラス、プラスチック、炭素繊維、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される材料、
   を含む、請求項１又は請求項６に記載の尿素プラント。
8. 前記第１の領域（１１）が、複数のステップにおいて、ダスト粒子を除去するように設計されており、及び／又は、
   前記第２の領域（１２）が、１つ又は複数のステップにおいて、酸塩基反応によって水性液相に取り込むことができる化合物を前記排ガスから除去するために設計されている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の尿素プラント。
9. 前記ダスト粒子が尿素ダスト粒子である、請求項８に記載の尿素プラント。
10. 排ガスから除去するための化合物がアンモニアである、請求項１から９のいずれか一項に記載の尿素プラント。
11. 排ガス洗浄方法であって、
    排ガスが、尿素ダスト粒子を除去する第１の領域（１１）を具備し、さらに酸塩基反応により水性液相に取り込むことが可能な化合物を前記排ガスから除去する第２の領域（１２）を具備する、ダクト（５）を通って案内され、
    前記第２の領域（１２）における、搬送方向（Ｔ）に垂直に延びる前記ダクト（５）の断面積の拡大により、前記排ガスが前記ダクト（５）に案内される、前記第１の領域におけるよりも低い排ガス速度が設けられ、
    前記ダクト（５）が少なくとも部分的に水平に延び、及び／又は、前記ダクト（５）を通る前記排ガスの前記搬送方向（Ｔ）が水平に延び、
    当該方法が尿素プラントにおいて行われる、ことを特徴とする方法。
12. 排ガスから除去するための化合物がアンモニアである、請求項１１に記載の方法。
13. アンモニアが酸洗浄液によって前記第２の領域（１２）において除去され、該酸洗浄液が酸を含む、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記酸が、硫酸、硝酸、塩酸、及び／又は、リン酸である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記排ガスが、１ｍ／ｓを超える速度で、前記第１の領域（１１）を通って搬送され、及び／又は、
    前記排ガスが、１０ｍ／ｓ未満の速度で、前記第２の領域（１２）を通って搬送され、及び／又は、
    入口開口部（１０）を通って入る前記排ガスが、最高１４０℃の温度を有する、請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の方法。
16. 排ガスが、５ｍ／ｓを超える速度で、前記第１の領域（１１）を通って搬送される、請求項１５に記載の方法。
17. 排ガスが、１０ｍ／ｓを超える速度で、前記第１の領域（１１）を通って搬送される、請求項１５に記載の方法。
18. 排ガスが、５ｍ／ｓ未満の速度で、前記第２の領域（１２）を通って搬送される、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 排ガスが、１ｍ／ｓ未満の速度で、前記第２の領域（１２）を通って搬送される、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
20. 入口開口部（１０）を通って入る前記排ガスが、最高１２０℃の温度を有する、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 入口開口部（１０）を通って入る前記排ガスが、最高１００℃の温度を有する、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法。
22. 入口開口部（１０）を通って入る前記排ガスが、最高８０℃の温度を有する、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法。
23. 入口開口部（１０）を通って入る前記排ガスが、最高６０℃の温度を有する、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法。
24. 入口開口部（１０）を通って入る前記排ガスが、最高５０℃の温度を有する、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法。
25. 請求項１１から請求項２４のいずれかに記載の排ガス洗浄方法における、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の尿素プラントの使用。

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