JPH05501678A - 廃ガスを浄化する方法及び装置 - Google Patents

廃ガスを浄化する方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 廃ガスを浄化する方法及び装置 [産業上の利用分野] 本発明では、請求の範囲第1項及び第7項の上位概念に記載のガス流を浄化する 方法及び該方法を実施する浄化装置から出発する。
[従来の技術] 本発明は、請求の範囲第1項及び第7項の上位概念では、例えば英国特許第20 55628号明細書から公知であるような技術水準から出発する。該技術におい ては、炭塵燃焼から由来する不純化された熱ガスは静電気分離機及び直列接続さ れた2つのサイクロンを介してガスタービンに供給される。汚染された熱ガスは 、0.1μm〜1μmの範囲内の直径を有するナトリウム及びカリウム粒子及び 2μm〜50μmの範囲内の灰粒子を含有する。小さな粒子は、特に負の高圧電 位をかけた金網を有する複数の通路を備えた静電気分離機で分離される。エーロ ゾル粒子は、該粒子を振動及びガス流により排出する分離機のプレートよりもむ しろ大きな灰粒子に堆積する。大きな灰粒子は、主としてサイクロンで分離され る。
西独間特許第844593号明細書から、煤及び重量的に類似した導電性の浮遊 粒子を凝集させ、引き続き電気的に凝集した粒子を沈降させる方法及びエレクト ロフィルタが公知である。この場合には、生ガスは上から下向きに放出電極を備 えた管束内を導かれる。
管の下端部から流出するガスは、ジャケット内を上向きに変向されかつ横断面を 拡大しながら、大容量のサイクロンに供給され、該サイクロン内で残りの凝集物 は低い流速で沈降する。
米国特許第4478613号明細書から、ディーゼルエンジンの燃焼ガスを粒子 及びエーロゾルを除去するために凝集器及びサイクロンに装入することは公知で ある。アースした凝集室には、負の電位を有する円板状放電電極を備えた複数の 棚が配置されている。該凝集器はサイクロン内に組み込まれていてもよい。凝集 室壁への堆積を阻止するために、該壁土をガスを高速で流動させるか又は機械的 衝撃又は振動にさらす。
刊行物: R,R,Boericke et al、著+Electrocyc lonefor Hfgh Temperature、 High Press ure Dust Removal、 AIA^19th AERO3PASE  5CIENCES MEETIG、 Janualy 12−15. 198 1./ St、Louts、Missouri、−の^I^^−81−0393 から、圧力流動層燃焼装置を有する火力発電所の熱ガス流からダストを分離する ために多数のエレクトロサイクロンを直列接続することは公知である。該エレク トロサイクロンの上部には、5 k V / c mの最大電界強度を発生する 棒状高圧電極が突出している。この装置の利点は、粒子に作用する電力をサイク ロン大きさ及びサイクロン内の流量に関係なく選択することができることにある 。それに対して、さもなければ分離において有効な慣性の力は流量が低下するに つれ及びサイクロン大きさが増大するにつれ低下する。粒子の帯電度が小さけれ ば、該エレクトロサイクロンの利点は無効果になる。このようなケースは、粒子 帯電のために特定された第1のエレクトロサイクロンの部分における粒子の極め て短い滞在時間により生じる。
加圧流動層燃焼装置は、環境を汚染しない石炭からの廃ガス流を発生させるため の有効な新規方法である。燃焼の際に発生するS02は、石炭に石灰化合物を添 加することにより直接結合させることができる。NOxは850℃という低い温 度に基づき確かに少ないが、なお二次的手段を省ける覆膜なくはない。流動は一 般に蒸発過程を介して発生せしめられる。しかし、全負荷の際に850℃の温度 及び16バールの圧力を有する廃ガスをガスタービンに誘導する場合には、効率 の著しい上昇は達成されない。ガスタービン羽根を腐食から保護するために、廃 ガスから2以上の段階式サイクロンで粒子が除かれる。公知方法では、特に、衝 突するとタービン羽根を損傷する恐れのある大きな粒子(〉5μm)が廃ガスか ら除去される。より小さい粒子を除去するためには、なお満足な解決手段は存在 しない。
不安定な凝集物の分離は困難である。懸濁された粒子の凝集物は、粒子間の粘着 力が慣性及び空気力学的力に比較して高ければ、安定である。しかし、なから、 懸濁された粒子が隣接した流動領域におけるよりも極めて高い密度でのみ登場す ることを専ら特徴とする不安定な凝集物の用途が多数存在する。凝集した粒子を 簡単に分離する利点は、凝集物が分離の際に例えばサイクロン内で崩壊すれば、 無意味になることがある。
更に、当該の技術水準には、スイス国特許第673411号明細書が挙げられ、 該明細書からガス流から固体及び/又は液状粒子を連続的に分離する静電気フィ ルタ装置が公知である。
ダスト及びガス状有害物質を分離するための粒状床フィルタは、ドイツの雑誌’ Staub−Reihaltung derLuft 48 (1988)、  p、379−386から公知である。
[発明の開示〕 請求の範囲第1項及び第7項に定義されているように、本発明は、ガス流からの 有害物質の完全な除去を可能にする、ガス流の浄化方法及び該方法を実施するた めの浄化装置を提供する課題を解決する。
本発明の利点は、ダストによる少ない環境汚染にある。比較的簡単な手段で、改 善されたダスト分離度が達成される。
もう1つの利点は、凝集器もしくは凝集沈殿装置の少ない圧力及び温度ロスにあ る。
火力発電所において使用すると、ガスタービン羽根の寿命を長くしかつ経済性を 向上させることができるもう1つの利点は、所定の廃ガス流量において極端に小 さいスペース需要にある。小さいスペース需要は、加圧流動層火力発電所で使用 する際に、燃焼室のための加圧容器内部への浄化装置の組み込みを可能にする。
本発明の有利な1実施態様によれば、後続のエレクトロサイクロンと組み合わせ て、凝集器及び粒子荷電装置として改変されたエレクトフィルタで微粒子を除去 することを提案する。この場合、改変されたエレクトフィルタは、一方では、浮 遊灰粒子を分離及び再導入の相互作用で大きな粒子に凝集し、それにより特に小 さい粒子を後続のサイクロンで分離することができるように作動する。他面では 、該相互作用に起因するエレクトフィルタ内での粒子の長い滞在時間が相互作用 に起因するこの極めて高い静電気帯電を補助するので、引き続いてのエレクトロ サイクロンの使用が極めて有効になる。このことは総じてかつ特に〈5μmの小 さい粒子において著しく分離作用を向上させる。エレクトロフィルタ内で、粒度 スペクトルは大きな粒子に移動せしめられ、このことは後続の慣性分離を簡単に する。このようにして、エレクトロフィルタの利点、詳細には保守の必要が少な い簡単かつ堅牢な構造、極めて少ない圧力ロス、高温及び高圧での高い粒子の高 い沈降速度並びに高圧での小さな構成が利用される。同時に、エレクトロフィル タ内で与えられる、粒子の長い滞在時間により、該粒子の帯電度を最大にするこ とができ、それにより引き続きエレクトロサイクロンの利点を利用することがで きる。
本発明のもう1つの有利な実施態様によれば、エレクトロフィルタ内で本来的に 利用されるコロナ放電を適当な電極及び電界強度選択により、NO8又は温室ガ スが無害物質に分解され、それにより除去されるように利用することができる。
本発明による浄化装置は、有利に付加的化学的廃ガス処理と組み合わせることが できる。該装置は特に石炭気化、流動層燃焼及び塵芥焼却装置において好適であ る。更に、種々の化学物質(添加物、例えばNH。
)を廃ガス流に又は直接燃焼装置に噴射することができる。
C図面の簡単な説明1 次に、本発明を実施例につき詳細に説明する。
第1図は、プレートにより分離された複数の凝集室を有しかつ直列接続された2 つのサイクロンの後方に配置された凝集器を有する浄化装置である、第2図は、 第1図と同様であるが、但し振動機を備えた複数の凝集管から構成されかつ後続 の第1サイクロンがエレクトロサイクロンである浄化装置である、第3図は、周 囲条件下で凝集器による粒度分布の移勘を示す線図である、 第4図は、凝集器としてダスト分離機及び廃ガス変向装置を有するエレクトロフ ィルタ、 第5図は、ダスト分離機、廃ガス変向装置及び化学的廃ガス処理のための粒状床 フィルタを有する直列接続された2つのエレクトロフィルタ、 第6図は、粒状床フィルタを介してサイクロンと接続された凝集器である。
[実施例〕 第1図には、1で粒子もしくはダストを含んだガスないしは熱ガスが示されてお り、該ガスは火力発電所の加圧流動層炉から由来しかっ除塵装置114,8.9 を介して図示されていないガスタービンのガスタービン羽根に導かれる。熱ガス 1は全負荷で850℃の温度及び16パールの圧力を有する。ダスト粒子は、ア ースしたプレートエレクトロフィルタないしはアースしたプレートもしくは凝集 室を有する凝集器又は証集器−粒子荷電装置4又は凝集器−粒子荷電室5内で高 圧電極もしくは凝集型電極もしくは凝集器−粒子荷電電極で帯電しかつ凝集器− 粒子荷電装置4の内部壁に析出する。線材状の凝集器−粒子帯荷電電極3はプレ ート5間の中心部もしくは縁部側でそれぞれの周辺部でプレートと周辺部のプレ ートと凝集器−粒子帯荷電装置4の内壁との間に配置されている。析出プレート もしくは凝集器−粒子荷電電極5上及び凝集器−粒子帯荷電装置4の内壁で形成 された凝集物は、平均速度が3 m / s〜10m/sであるガス流によって 散発的に再び連行される。場合により、剥離はプレート5の散発的振動により援 助することができる。後続のサイクロン8.9内で、凝集物は灰又はダスト13 ないしは14として分離され、一方陣塵されたサイクロン廃ガス10は図示され ていないガスタービンに導かれる。
凝集器−粒子荷電電極3は、一般的に負に帯電されているが、しかし該電極は正 に帯電されていてもよい又は交互に負と正の電位に帯電されていてもよい。その ようにして、凝集器−粒子帯荷電装置の内壁での凝集に加えてまたなおガス室内 で政局性凝集を粒子拡大のために利用することができる。
第2図は、熱ガス1からのダストの分離を工程図で示す。2で高圧電源が示され ており、該電源は凝集器−粒子帯荷電装置4の複数の管状凝集器−粒子帯荷電室 もしくは凝集器−粒子帯荷電管5の中心部の線状又は棒状凝集器−粒子帯電電極 3と接続されている。それぞれの凝集器−粒子荷電管に、凝集器−粒子荷電管5 の壁に析出した凝集物を再び熱気流に搬入するするかもしくは剥離を援助するた めに、振動機6が取り付けられている。凝集器−粒子荷電管5は、アース電位と 接続されており、該粒子帯荷室は4〜50cmの範囲内、特に5〜25cmの範 囲内、有利には25cmの直径及び3〜7mの範囲内、特に4〜6mの範囲内、 有利には5mの長さを有する。凝集器−粒子荷電装置4内のガスの流速は高い、 該流速は1m/、s〜20m / s 、有利には3 m / s 〜10 m  / sの範囲内にある。全負荷での流動層火力発電所内での200 k g/ Sの廃ガス流量で、管束は直径25cmの約25個の凝集器−粒子荷電管5から なり、この場合、凝集器−粒子荷電装置44内での流速は8 m / sである 。
凝集器−粒子荷電管5の管壁にもしくはその直ぐ近くで、粒子の凝集が生じる。
乱流剪断応力、流動もしくは機械的振動又は衝撃により静電気析出と粒子の再導 入との間に相互作用が生じる。それに起因する、凝集器−粒子荷電装置4内の粒 子の長い帯電時間は極めて高い粒子帯電を惹起する、この帯電は後続のサイクロ ン8内で利用される。
7で、凝集器廃ガスもしくは凝集器−粒子荷電装置廃ガスが示されており、その 粒子は平均してダストを含んだ熱ガス1の粒度よりも大きくかつ粒子帯電度は普 通のエレクトロサイクロンにおけるよりも高い。凝集器−粒子荷電装置廃ガスは 、中心の棒状高圧電極もしくはサイクロン電極11を有する第1サイクロン8に 、次いで高圧電極を有しない第2サイクロン9に供給される。第2サイクロンは 、純粋ガス側に小さい粒子と大きな粒子を十分に除去したサイクロン廃ガスを供 給し、該廃ガスはガスタービンに導かれる。純ガスもしくは凝集器−粒子荷電装 置4の凝集器−粒子荷電装置廃がスフ内の凝集物は、後続のサイクロン8,9内 で僅かな圧力損失で灰13.14として分離することができる。
第3図は、流速8m/s、電界強度4kV/cm及び粒子濃度17g/m’にお ける周囲温度及び圧力状態下での凝集器−粒子荷電装置40作用を示す。縦軸に は、累積粒度分布(V)が%でかつ横軸には粒子直径(d)がμmでプロットさ れている。15で示された曲線は、凝集器−粒子荷電装置4を遮断した状態での 粒度分布(V)を示す。16で、凝集器−粒子荷電装置4を投入した際の測定値 帯域幅が示されている。
5.8μmより小さい直径を有する粒子の割合は、凝集器−粒子荷電装置4を遮 断した状態では全ての粒子の全重量の約15%である。凝集器−粒子荷電装置4 を投入した状態では、この割合は約7%に減少させることができる。
勿論、大型火力発電所では多数の除塵装置4,8゜9が並列に設けられていても よい。この場合、ガス温度は250℃〜1400℃の範囲内、有利には500℃ 〜1200℃の範囲内にあり、かつ圧力は5バール〜100バールの範囲内、有 利には5バール〜20バールの範囲内にあってもよい。
第4図は、凝集器としての鉛直の静電気もしくはエレクトロフィルタ17を示し 、これは鉛直の円筒状フィルタ管の実質的に下に落下受器もしくはダスト分離器 18及び90°変向したガス流22のための水平な変向流出管20を有する。円 筒状フィルタ管には、第1図及び第2図による凝集室5に相当して、図示されて いない、互いに平行なフィルタ室ないしはフィルタ管が設けられている。ダスト を含んだ熱ガス1の粗いダスト粒子は、エレクトロフィルタ17の前方に接続さ れたサイクロン内で灰13として分離される。
浮遊灰を含有する熱ガス1の場合には、単極エレクトロフィルタ17内で、特に 熱ガス1の流速及びコロナ電圧に依存する一定の条件下で凝集物30が発生する 。一般に、凝集物30は、第1図及び第2図に基づくアースしたプレートもしく は凝集室5に相当する、図示されていない析出電極上で粒子が互いに接触する歳 に生じるので、粘着性表面張力、例えば液体架橋、静電気力等が有効になる。粒 子が再び分離電極から、例えば剪断応力、機械的振動又は類似の現象により剥離 されるので、団結する凝集物30がガス流内に存在する。この場合には、しばし ば低い固有安定性の緩(団結するフレークが存在する。しかしながらそれでもな お、慣性の力が利用される適当な流動変向により、これらの凝集物30はガス流 から、例えば落下受器18内でガス流から連続的に分離することができ、しかも 該凝集物は崩壊されない。スクリュウコンベア又は駆動される搬送ベルト19に より、落下受器内に沈積した凝集物30を連続的に搬出することができる。コン ベアベルト19の代わりに、ニューマチック浄化装置が設けられていてもよい( 図示されていない)。
この装置は、冒頭に挙げたスイス国特許第673411号明細書に記載の静電気 フィルタ装置により、又は変向流出管20の端部に設けられた変向された流れ2 2内のベルトフィルタ21により補助することができる。このようにして、この エレクトロフィルタ17の分離作用は一層小さな粒子のために最適に利用される 。
化学的廃ガス処理のために、エレクトロフィルタ17の入り口及び/又は出口に 、燃焼装置からの好ましくない腐食性及び/又は温室ガス、例えばCO,、N2 0、No、を減少させるために、化学薬品噴射装置31.32を設けることがで きる。
エレクトロフィルタ17内で発生するコロナ放電で、No、分子は減少しかつ温 室ガスは分解されるので1、無害の物質が生じる。火力発電所の熱ガス1で生じ るような、〉3バールの高圧及び〉500℃の高温下での放電で、電子は凝集各 電極3から公知の電界放出による他に付加的にまたなお熱及び熱電界放出により 放出される。この効果は、凝集各電極3が普通のコロナ電極よりも大きい太さを 有する場合には、一層強化される。このような電極は、ダスト帯電により相応す る太さであってよく、又は適当な材料により相応して製造することができる。凝 集各電極3の表面積の、該電極を包囲する第2電極5の表面積に対する比(第1 図、第2図及び第6図参照)は、1:400〜2:1の範囲内、有利には1:2 〜1:1の範囲内にある。電極の仕事関数が小さいような材料を使用するのが有 利である。このようなケースは、金属電極にお(、zで750℃以上で、該電極 が浮遊灰で被覆されている場合に生じる。この場合、仕事関数は約Q、5eVで ある。この放電のもう1つの利点は、電子及びイオンが不均一に分散されたコロ ナ放電とは異なり、直接的に比較的に均一に分散された電子で脱窒素することが できる点にある。更に、この場合、帯電した粒子のエネルギは、最適に利用する には大きすぎる。熱電界放出からの電子は、小さいエネルギを有し、ひいては一 層経済的である。
脱窒素のためには、化学的添加物、例えばN Hs、メタノール、特にアルコー ルを凝集器4中、その前方又はそれらの間に噴射することができる。確かに、既 存の温度に基づきD e No、反応のためには既に添加剤の純熱的励起で十分 である。このような方法は公知である。しかしながら、該作用効果は、これらを 放電中の電子により活性すると、著しく強化される。そのためには、エレクトロ フィルタのコロナからの電荷(電界及び熱電界放出)が最適である。その際には 、最適に脱窒素する不安定な中間物質、例えばNH2が形成される。凝集機4の 電極の壁の触媒被覆又はドーピングは、同様に活性化を改良することができる。
特に有利であるのは、凝集機4の後方ないしはサクロン8の前方の化学薬品噴射 装置32である(第6図参照)。もう1つの化学薬品噴射装置は、第5図及び第 6図に基づき、ベルトフィルタ21の前又は上並びに粒状床フィルタ28の上で 行うことができる。この化学薬品噴射32は汚染度に応じて行うことができる。
流動層燃焼装置を有する火力発電所は、ことなる温度の理由で全負荷におけるよ りも部分負荷において脱窒素を一層必要とする。
第5図は、最適化したダスト分離の別様に構成された実施態様を示す。該流動関 係は、廃ガスの変向を廃ガス変向角度α〉806、有利には140°くαく18 0°の範囲内で行えば、一層良好に利用することができる。βで示される析出変 向角度は、<90’であってよい、それによりエレクトロフィルタ23内の落下 受器25内で、凝集物が再連行される可能性が少なくなる。
エレクトロフィルタ23の凝集させる部分の下端部の先細部分4は、熱ガス1の 流動の加速のために役立つ。斜め上向きに折り曲げられた変向流出管26の外豐 に変向されたガス流26から強化されて堆積物が形成されないように、該変向部 分に、この部分を清浄にする液体被膜27を設けることができる。
第5図に示されているように、このような2つの工レフトロフィルタ23を直列 で運転することができる。このことは、それにより効果が著しく高められるとい う利点を有する。第1工程から第2工程への移行は、管内で行われる。工捏間の 配管には、例えば廃ガスの好ましくない化学的作用を低減させる手段を講じるこ とができる。例えば、第2工程の入り口の近くに、ガス昇華によりアルカリ金属 ゲッターとして作用する、酸化珪素及び/又は酸化アルミニウムを有する粒状床 フィルタを設けることができる。
ガス化プロセスの場合には、粒状床フィルタ28の代わりに、合成ガスの加熱値 を改良するか又は別の特性を生じる、例えば酸素の化学薬品噴射装置を設けるこ ともできる。
温室ガス、例えばCo、、No、を減少させるために、別の添加物を配合するこ とができる。特にガス化装置のためには、CO2をCH,、メタノール又は別の 使用可能な燃料に転化するか又は変換することができる。このことは石炭粉塵燃 焼装置における熱ガスで使用する際に重要である。
エレクトロフィルタ内の熱ガスの速度は、析出電極5での堆積を阻止するために 、3 m / s〜50m/sの範囲内、有利には5 m / s〜10m/s の範囲内にある。
第6図は、鉛直方向で上から下に延びる凝集室5を有する凝集器4が出口側で粒 状床フィルタ28を介してサイクロン8と接続された浄化袋!を示す。凝集管5 の長さは、2.5m〜28mの範囲内にある。付加的に又は選択的に、凝集器4 の前方に少な(とも1つのサイクロンが設けられていてもい。
これらの凝集器及びエレクトロフィルタで、不安定な凝集物の分離が可能である 。この分離は連続的に行われかつ実質的に、付加的なエネルギ費用を必要としな い慣性の力だけを利用する。該除塵装置は、大気又は燃焼室−煙道ガスから粒子 を分離するためだけでなく、例えば生成物として製造される凝集物の分離のため にも適当である。
要 約 書 電気エネルギを合理的に発生させるために、脱塵した熱ガス(10)をガスター ビンに供給する。ダストを含んだ熱ガス(1)を加圧流動床燃焼装置又は石炭ガ ス化装置により850℃の温度16バールの圧力で発生させ、引き続き脱塵装置 (4,8,9)内で浄化する。該脱塵装置はダスト粒子を凝集させるための凝集 器4と、ダスト(13,14)を分離するための2つの後続されたサイクロン( 8,9)とからなる。該凝集器(4)は振動機(6)が取り付けられた凝集管( 5)の束を有する。第1サイクロン(8)は極めて有効なダスト分離のためにサ イクロン電極(11)を備えている。温室廃ガス及び/又は腐食性ガスを減少さ せるために、凝集器(4)の前方、内部又は後方に粒状床フィルタ又は化学薬品 を噴射する装置を設けることも可能である。
国際調査報告 国際調査報告 CH9100161 SA 49952

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.a)浄化すべき、ダストを含んだガス流(1)をダスト粒子を相互沈積のた めに静電気凝集機(4,17,23)の複数の凝集室(5)内を平行に搬送する ことにより、ガス流を浄化する方法において、b)ダストを含んだガス流(1) を3m/s〜50m/sの範囲内の速度で少なくとも1つの凝集器(4,17, 23)内を搬送することを特徴とする、ガス流を浄化する方法。
  2. 2.a)ダストを含んだガス流(1)が250℃〜1400℃の範囲内、 b)特に500℃〜1200℃の範囲内の温度を有する熱ガス流である請求の範 囲第1項記載の方法。
  3. 3.a)ダストを含んだガス流(1)が5パール〜100パールの範囲内、 b)特に5パール〜20パールの範囲内の圧力を有する熱ガス流である請求の範 囲第1項又は第2項記載の方法。
  4. 4.ダストを含んだガス流(1)をダスト粒子の静電気凝集の後に a)80°<α<180°の範囲内、 b)特に140°<α<170°の範囲内の予め決定可能な変向角度(α)で変 向させ、c)慣性に基づきそのように変向されなかった凝集物(30)を連続的 に凝集器(17,23)から分離し、かつ d)ガス流(1)の変向した分を連続的に静電気フィルタリング処理する請求の 範囲第1項から第3項までのいずれか1項記載の方法。
  5. 5.浄化すべきガス流(1)を静電気凝集器(4,17,23)内での凝集の前 及び/又は後にガス流からダスト(13,14)を分離するために少なくとも第 1サイクロン(8,9)内を搬送する請求の範囲第1項から第4項までのいずれ か1項記載の方法。
  6. 6.浄化すべきガス流(1)を静電気凝集(4,1723)内での凝集の前及び /又は後に化学的処理(31,32)又は浄化処理(28)を行う請求の範囲第 1項から第5項までのいずれか1項記載の方法。
  7. 7.a)それぞれ1つの凝集器電極(3)を備えた少なくとも2つの凝集室(5 )を有する少なくとも1つの凝集器(4,17,23)を有する、ガス流(1) を浄化する浄化装置(4,8,9)において、b)凝集室(4)の長さが2.5 0m〜58mの範囲内にあることを特徴とする、ガス流を浄化する装置。
  8. 8.a)少なくとも1つの凝集器電極(3)の表面積の、該電極を包囲する第2 の電極(5)の表面積に対する比が1:400〜2:1の範囲内、b)特に1: 20〜1:1の範囲内にある請求の範囲第7項記載の浄化装置。
  9. 9.a)凝集器(4,17,23)の前方及び/又は後方に少なくとも1つのサ イクロンが接続されており、 b)特に、後続された第1のサイクロン(8)が少なくとも1つのサイクロン電 極(11)を有する、請求の範囲第7項又は第8項記載の浄化装置。
  10. 10.a)少なくとも1つの凝集器がエレクトロフィルタ(17,23)を有し 、該エレクトロフィルタがダストを含んだガス流の粒子を静電気的に凝集させる ための、ほぼ直線的な鉛直の部分と、b)ほぼ直線的にそれに引き続いたダスト 分離器もしく落下受器(18,25)と、 c)特に落下受器内の分離された凝集物(30)のための連続的分離装置(19 )と、 d)凝集部分と落下受器(18,25)との範囲内のガス流(1)のための少な くとも1つの変向流出管(20,26)を有し、 e)落下容器の方向が、凝集部分の方向を基準として80°<α<180°の範 囲内、 f)特に140°<α<170°の範囲内の角度(α)を形成する請求の範囲第 7項から第9項までのいずれか1項記載の浄化装置。
  11. 11.a)少なくとも1つの凝集器(4,17,23)の少なくとも1つの流出 管(20,26)が、固体及び/又は液体の粒子を分離するために静電気フィル タ装置(21)と接続されおり、 b)特にフィルタ装置がベルトフィルタ(21)である、請求の範囲第7項から 第10項までのいずれか1項記載の浄化装置。
  12. 12.a)凝集器(4,17,23)の前方及び/又は内部及び/又は後方に化 学薬品噴射のための装置(31,32)、及び/又はガス状有害物質及び化合物 を分離及び/又は変換するための化学フィルタ(28)が設けられており、 b)特に化学フィルタが粒状床フィルタ(28)である、請求の範囲第7項から 第10項までのいずれか1項記載の浄化装置。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4342965A1 (de) * 1993-12-16 1995-06-22 Abb Research Ltd Einrichtung zur Entfernung von Staubpartikeln aus Abgasen
JP2003513782A (ja) * 1999-11-11 2003-04-15 インディゴ テクノロジーズ グループ プロプライアタリー リミテッド 粒子凝集の方法および装置
KR100565341B1 (ko) * 2003-06-20 2006-03-30 엘지전자 주식회사 사이클론 청소기의 먼지 분리 장치
DE10346692A1 (de) * 2003-10-08 2005-06-23 Volkswagen Ag Tropfenabscheider
KR20060026574A (ko) 2004-09-21 2006-03-24 삼성광주전자 주식회사 사이클론 집진장치
CA3022608C (en) 2015-05-01 2023-08-15 The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University Particle collector
DE202015106928U1 (de) 2015-12-18 2016-01-15 Guntamatic Heiztechnik Gmbh Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasen
CN113366198B (zh) * 2018-10-22 2023-08-15 上海必修福企业管理有限公司 一种发动机排放处理系统和方法
CN111715010A (zh) * 2019-03-21 2020-09-29 北京康孚科技股份有限公司 轴流旋风凝并式空气过滤方法和装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1853393A (en) * 1926-04-09 1932-04-12 Int Precipitation Co Art of separation of suspended material from gases
DE550699C (de) * 1930-11-29 1932-09-15 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Hochspannungsdurchfuehrung, insbesondere fuer Hochdruckelektrofilter
DE724756C (de) * 1939-09-20 1942-09-04 Patentverwertung Fliehkraftelektrofilter
GB613669A (en) * 1946-06-25 1948-12-01 Sturtevant Eng Co Ltd Improvements in electrostatic precipitation apparatus
DE844593C (de) * 1948-12-03 1952-07-21 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Einrichtung zur Ausflockung von Russ und gewichts-maessig aehnlichen, leitenden Schwebeteilchen aus einem Traegergas durch Elektrofilter mit nachgeschaltetem Absetzraum
US2705544A (en) * 1953-03-16 1955-04-05 Research Corp Electrical precipitator
DE1127876B (de) * 1957-11-29 1962-04-19 Degussa Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von in gasfoermigen Medien dispergierten elektrisch leitenden Feststoffen
BE790914A (fr) * 1971-11-05 1973-03-01 Nippon Kogei Kogyo Co Procede et appareil pour recueillir les poussieres par la voie electrostatique
GB2055628A (en) * 1979-08-04 1981-03-11 Rolls Royce Apparatus for removing impurities from gases
DE3141156A1 (de) * 1981-10-16 1983-04-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und vorrichtung zum entfernen von festen bestandteilen und aerosolen, insbesondere von russbestandteilen aus dem abgas von brennkraftmaschinen
DE3238793C2 (de) * 1982-10-20 1986-09-04 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Gasen
DE3323926C2 (de) * 1983-07-02 1986-09-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum Reinigen von Gasen
DE3500373A1 (de) * 1985-01-08 1986-07-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum entfernen von festkoerperpartikeln, insbesondere von russteilchen aus dem abgas von brennkraftmaschinen

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DE4104923A1 (de) 1992-03-05
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AU8288491A (en) 1992-03-30

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