JPH10510204A - 微粒子状材料と液体との混合を行うための混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 微粒子状材料と液体との混合を行うための混合装置は、容器（１）と、前記容器（１）内へ微粒子状材料（Ｐ１）を導入するための入口（９）と、前記容器内の前記微粒子状材料上に液体を噴霧するための噴霧手段（１５，１６）と、前記容器内に配置された撹拌機（１７，１７’，２２，２２’）と、液体と混合された材料を前記容器（１）から排出するための排出口（１０）とを備える。流動化手段（６，１２，１３，１４）は、混合操作の間に前記容器（１）内の前記微粒子状材料を流動化させるように適合されている。

Description

【発明の詳細な説明】 微粒子状材料と液体との混合を行うための混合装置 本発明は、微粒子状材料と液体との混合を行うための混合装置、例えば燃焼ガ ス内のガス状汚染物質を分離可能なダストに変換するため、燃焼ガスを清浄化す る間に、これらのガス内に湿らせられた状態で導入されてガス状汚染物質と反応 する吸着剤と、水との混合を行うための混合装置に関する。このような装置は、 容器と、この容器内に微粒子状材料を導入する導入口と、前記容器内の微粒子状 材料上に液体を噴霧する噴霧手段と、前記容器内に配置された攪拌機と、液体と 混合された材料を前記容器から排出する排出口とを備える。 二酸化硫黄のようなガス状汚染物質を燃焼ガスから分離する際には、ガス状汚 染物質を分離可能なダストに変換するために、これらのガスは接触反応容器内に 導入される。この接触反応容器内においては、ガス状汚染物質に反応する微粒子 状吸着剤が湿った状態で燃焼ガス内に導入される。次いで、燃焼ガスはダスト分 離器に導入されてダストが分離されるとともに、清浄化されたガスはダスト分離 器から排出される。ダスト分離器によって分離されたダストの一部はミキサに導 入され、水と混合されて湿った状態とされる。そして、追加された新しい吸着剤 とともに燃焼ガス内に導入され、吸着剤としてリサイクルされる。新しい吸着剤 は、一般に消石灰（水酸化カルシウム）から作られる。 導入部分において言及した形式の装置は、吸着剤と水とを伴う前述の混合動作 を実行するためにミキサとして使用される。これらの従来の装置においては、撹 拌機は、螺旋状のフランジ、羽根又はへら等の攪拌手段が取り付けられた一つ若 しくは複数のシャフトを有している。しかしながら、これらの従来の装置は、微 粒子状材料内に水分が均一に分布した均質の混合物を常に生産することができる 訳ではない。その結果、微粉灰の場合のように、特に微粒子状材料が高い比率で 疎水性の微粒子を含む場合には、材料は湿った塊となる。 燃焼ガスを効率的に清浄化するためには、本質的に、吸着剤は水分が均一に分 布した均質な混合物の形で燃焼ガスに供給されなければならない。 そこで、本発明の特別な目的は、前述した燃焼ガスを清浄化する方法において 吸着剤と水とを混合することに適し、均質な混合物を生み出すことができる装置 を提供することにある。 発明のより一般的な目的は、微粒子状材料と液体との均質な混合物を生み出す ことができるばかりでなく、同等の従来の装置よりもエネルギー消費の少ない装 置を提供することにある。 本発明によれば、これらの目的は、導入部分において言及した形式の、混合動 作中に容器内の微粒子状材料を流動化するように適合化された流動化手段が設け られていることを特徴とする混合装置によって達成される。 好ましい実施例においては、前記容器は、上側底壁および下側底壁を有すると ともに、これらの底壁同士の間にはチャンバが形成され、かつ前記上側底壁は空 気を透過するようになっている。そして、容器内の微粒子状材料を流動化させる ために前記チャンバに空気を供給する空気供給手段が設けられる。 好ましくは、撹拌機は、容器に沿って延びる少くとも１本の回転シャフトを有 する。そして、前記回転シャフトには複数のディスクが、その中心を前記回転シ ャフトが貫通するように、軸線方向に互いに間隔を開けて傾いた状態で前記シャ フト上に取り付けられる。好適には、これらのディスクは楕円形の形状を有する とともに、円形状の軸方向突起を有するように前記回転シャフトに対してその短 軸に関して傾いている。 好ましい実施例においては、前記ディスクは４５度乃至８０度、好ましくは約 ６０度傾斜している。 本発明は添付の図面を参照してより詳細に説明される。ここで、 図１は、本発明による装置の一部分を破断して模式的に示す側面図； 図２は図１に示した装置の平面図； 図３は、図２中に示したIII −III 破断線に沿った断面である。 図示された混合装置は、本質的に細長い平行多面体形の箱状の容器１を有する 。前記容器１は、垂直な側壁２，３、垂直な後端部壁４、垂直な前端部壁５、水 平な上側底壁６、水平な下側底壁７および水平な上部壁あるいはふた８を有して いる。 前記容器１は、上部から微粒子状材料（図１中の矢印Ｐ１）が供給される入口 ９を後端部に有している。前記容器１は、微粒子状材料と水との均質な混合物（ 図２および図３内の矢印Ｐ２）を排出する排出口１０を前端部に有している。 図示された実施例においては、容器１の前端部が垂直な燃焼ガス・チャネル１ １内に挿入されている。この燃焼ガス・チャネル１１は、二酸化硫黄のようなガ ス状汚染物質を含む燃焼ガスを、既知の方法によって清浄化するために上方（図 １および図３中の矢印Ｐ３）へ導くようになっている。本実施例においては、側 壁２，３のうち、前記チャネル１１内に挿入された部分が、チャネル１１の外側 に配置された部分より低く、前記排出口１０はオーバーフロー部分とされている 。図１および図２から明らかなように、前記上部壁８は、入口９から出口１０ま で、すなわち燃焼ガス・チャネル１１まで延びている。 それらの間で、前記２つの底壁６，７は、２つの側壁２，３によって横方向に 区切られるとともに２つの端部壁４，５によって長手方向に区切られるチャンバ １２を画成している。このチャンバ１２の天井、すなわち上側底壁６は、容器１ 内に引き伸ばされた状態で取り付けられ空気透過性を有するポリエステル製の流 動化布から構成されている。前記チャンバ１２に空気（図１および図２中の矢印 Ｐ４）を供給するために配置された２つの空気供給口１３，１４からなる空気供 給手段が設けられ、この空気供給手段が、容器１内の微粒子状材料を流動化させ るようになっている。 容器１の上方に配置された給水ライン１５は、容器１の上側部分内に配置され た複数のノズル１６に接続され、容器内の微粒子状材料上に水を、細かく分散さ せた状態で噴霧するようにされている。前記ノズル１６は、図面にはその一部し か示されていないが、２列に配置されて容器１に沿って互いに平行に延びている 。 ２つの並列配置された水平なシャフト１７，１７’は、容器１の全体にわたっ て延びるとともに、ベアリング１８，１８’および１９，１９’によって２つの 端部壁４，５に回転自在に取り付けられている。モーター２０は、変速機ユニッ ト２１を介してシャフト１７，１７’を回転させるように配置されている。 前記シャフト１７，１７’は、それぞれ複数の楕円形のディスク２２，２２’ を支持している。そして、前記ディスク２２，２２’は、互いに軸線方向に間隔 を開けた状態で、その短軸回りに傾斜するように前記シャフト１７，１７’に取 り付けられている。前記シャフト１７，１７’は、前記ディスク２２，２２’の 中央部を貫通して延びている。図示された実施例においては、各ディスク２２， ２２’は、その長軸とシャフト１７，１７’との間の角度αが約６０度（図１参 照）をなすように、シャフト１７，１７’に対して傾斜している。前記角度αは 、４５度乃至８０度の間で変更することもできる。前記ディスク２２，２２’は 、各シャフト１７，１７’に対して傾斜し、かつ楕円形とされているので、図３ に示されるように円形の軸方向投影形状を有している。前記ディスク２２，２２ ’は、一方のシャフト側のディスクが他方のシャフト側のディスク同士の間の隙 間内に突出するように配置されている。 上述のように配置されかつ設計された各ディスク２２，２２’は、シャフト１ ７，１７’が回転する間、微粒子状材料の完全な混合に貢献する投入運動(throw ing movement)を実行する。図示の前記燃焼ガス・チャネル１１は、二酸 化硫黄のようなガス状汚染物質を含む燃焼ガスを清浄化するためのシステムの一 部を形成する。 燃焼ガス（Ｐ３）は、燃焼ガス・チャネル１１内に通される。この燃焼ガス・ チャネル１１内においては、ガス状汚染物質を分離可能なダストに変換するため に、ガス状汚染物質に対して反応する微粒子状吸着剤が、湿った状態で燃焼ガス 内に導入される。次いで、燃焼ガスはダスト分離器（図示せず）に通され、燃焼 ガスからダストが分離されるとともに、清浄化された燃焼ガスは周囲の大気中に 放出される。ダスト分離器内で分離されたダストの一部は新しく追加された吸着 剤、例えば微粒子状の酸化カルシウムと共に微粒子状材料（Ｐ１）として容器１ の入口９に供給され、前記ノズル１６を介して容器内の微粒子状材料上に噴霧さ れる水と容器内で混合される。容器１内の微粒子状材料は、空気供給口１３，１ ４とチャンバ１２および流動化布６を介して容器１内に導入される空気（Ｐ４） によって、流動化された状態に維持される。この流動化とシャフト１７，１７’ の回転とによって、均一に湿らせられた微粒子状材料の均質な混合物を得ること ができる。そして、この混合物は、オーバーフロー部分１０を介して、吸着剤（ Ｐ２）として燃焼ガス・チャネル１１に供給される。 前記チャンバ１２は、容器１の前側部分内の隔壁２３によって、燃焼ガス・チ ャネル１１内に位置する前側チャンバ１２ａと後側チャンバ１２ｂとに分割され ている。図１に示されているように、前記空気供給口１３が前記後側チャンバ１ ２ｂに開口するのに対して、前記空気供給口１４は前側チャンバ１２ａ内に開口 している。チャンバ１２の分割により、２つのチャンバ１２ａ，１２ｂ内におけ る異なった流動化状態をなしとげることが可能である。特に、前側チャンバ１２ ａに対する空気供給を適合させることにより、材料放出のための適当な流動化状 態を得ることができる。 上記流動化による電力消費に対する効果を明らかにするテストにおいては、容 器１は微粒子状材料で満たされる。このテストにおいては、容器１は０．３立方 メートルの容積を有する。前記シャフト１７，１７’は毎分２００回転（２００ ｒｐｍ）の速度で回転する。容器を通過する微粒子状材料の流量は毎時８立方メ ートルとされ、かつ水の流量は毎時２４０リットルとされる。微粒子状材料を流 動化させる際には、流動化のための空気供給（毎秒０．０８立方メートル）に要 する電力消費を含んだ電力消費は２．２ｋＷであった。流動化を行わないこと以 外は同一条件とした場合には、電力消費は３ｋＷであった。 上述の装置においては、容器１の前端部はチャネル１１内に挿入されている。 しかしながら、均一に湿らせられた微粒子状材料の均質な混合物を、２つの別個 のチャネル内に排出するために、この混合装置を使用することもできる。この場 合、容器１の前端部はこれらの２つのチャネル内に延び、混合物は、前記側壁２ のオーバーフロー部分１０を介して一方のチャネル内に排出されるとともに、前 記側壁３のオーバーフロー部分１０を介して他方のチャネル内に排出される。２ つのチャネルへの材料の流れの関係は、それぞれの側壁のオーバーフロー部分１ ０の適切な高さを選択することによって、すなわち前記チャネル内に挿入された 容器部分におけるそれぞれの側壁２，３の高さを適切に選択することによって設 定することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 微粒子状材料と液体との混合、例えば燃焼ガス（Ｐ３）内のガス状汚染 物質に反応し、かつ前記ガス状汚染物質を分離可能なダストに変換するために前 記燃焼ガスを清浄化する間にこれらのガス内に湿らせられた状態で導入される吸 着剤と、水との混合を行うための混合装置であって、 容器（１）と、前記容器（１）内へ微粒子状材料（Ｐ１）を導入するための入 口（９）と、前記容器内の前記微粒子状材料上に液体を噴霧するための噴霧手段 （１５，１６）と、前記容器内に配置された撹拌機（１７，１７’，２２，２２ ’）と、液体と混合された材料（Ｐ２）を前記容器（１）から排出するための排 出口（１０）とを備え、 混合操作中に前記容器（１）内の前記微粒子状材料を流動化させるように適合 された流動化手段（６，１２，１３，１４）が設けられていることを特徴とする 混合装置。 ２． 前記容器（１）は、上側底壁（６）および下側底壁（７）を有し、これ らの底壁同士の間にチャンバ（１２）が画成されるとともに、前記上側底壁（６ ）は空気透過性とされ、 前記容器（１）内の微粒子状材料を流動化させるために前記チャンバ（１２） に空気を供給する空気供給手段（１３，１４）が設けられていることを特徴とす る請求項１記載の混合装置。 ３． 前記撹拌機（１７，１７’，２２，２２’）は、前記容器（１）に沿っ て延びる少くとも一つの回転シャフト（１７，１７’）と、前記シャフト（１７ ，１７’）がその中心部を貫通し、かつ互いに軸方向に間隔を開けて傾いた状態 で前記シャフト上に取り付けられた複数のディスク（２２，２２’）とを有する ことを特徴とする請求項１または２記載の混合装置。 ４． 前記ディスク（２２，２２’）は、楕円形状を有するとともに、円形の 軸方向投影形状を有するように前記シャフト（１７，１７’）に対して傾斜して いることを特徴とする請求項３記載の混合装置。 ５． 前記ディスク（２２，２２’）が４５度乃至８０度の角度で傾斜してい ることを特徴とする請求項４記載の混合装置。 ６． 前記ディスク（２２，２２’）が約６０度の角度で傾斜していることを 特徴とする請求項５記載の混合装置。