JPH1057742A

JPH1057742A - 汚染ガスの洗浄装置

Info

Publication number: JPH1057742A
Application number: JP19176597A
Authority: JP
Inventors: Herbert Dr Tratz; トラツツヘルベルト
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1998-03-03
Also published as: DE19627462C2; DE19627462A1

Abstract

(57)【要約】【課題】内側表面における堆積が十分に避けられるよ
うな汚染ガス特に高温ガスの洗浄装置を提供する。【解決手段】汚染ガスｇ例えば乾留ガスを洗浄する装
置において、洗浄液ｓは出口開口３１から流出するガス
ｇと接触させられる。堆積物の形成を避けるために、洗
浄液ｓによって形成されたリング状の液体ジャケットｆ
を発生するための手段が配置される。焼き付けを避ける
ために洗浄液ｓと緊密に混合する際、ガスｇは冷却され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は汚染ガスの洗浄装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】特に非常に細かな汚染の際もガスの高い
浄化率が必要であるときには、汚染ガスの洗浄あるいは
湿式浄化が行われる。このために、例えばファウ・ツェ
ー・ハー・フェルラークスゲゼルシヤフト・エム・ベー
・ハー(VCH Verlagsgesellschaft mbH) 社出版のファウ
ク／ミュラー(Vauck/Muller)著の「化学的処理技術の基
本操作（Grundoperationen chemischer Verfahrentechn
ik) 」第２３５〜２４３頁およびフェルラーク・ヒェミ
ー(Verlag Chemie) 社出版の「ウルマン化学技術百科辞
典(Ullmanns Encyklopaedie der technischen Chemie)
・処理技術Ｉ(Verfahrenstechnik I) 」第２巻第４版の
第２２７〜２３５頁で知られているようないわゆる洗浄
器が利用される。

【０００３】公知の洗浄器の浄化作用は、洗浄液を浄化
すべきガスに密に接触させることに基づいている。細か
な汚染粒子例えば塵埃粒子は洗浄液の水滴に付着したま
まになるか、それで湿らされ、大きな粒子の形に凝集
し、次いで適当な分離装置によって浄化すべきガスから
分離される。高温ガスの場合、凝縮可能な汚染が凝縮液
として分離できるように、洗浄液は同時に冷却材として
使用される。これは例えばドイツ特許出願公開第４２３
５８９４号明細書で公知の方法において乾留ガスを浄化
する際に利用される。

【０００４】特に高い分離率はベンチュリ式洗浄器ある
いはベンチュリ式洗浄冷却器によって達成される。この
洗浄器の場合、浄化すべきガスは管を貫流し、その場合
ガスは管の狭窄部によってまず加速され、続いて拡大部
分において減速される。これによって生ずる最小横断面
積部即ち喉部の範囲における乱流によって、ここで入れ
られた大部分の洗浄液が浄化すべきガスと緊密に混合さ
れる。

【０００５】ガスを湿式浄化する際に洗浄液がガスと接
触する混合範囲において、しばしば洗浄液で洗われない
洗浄器の内側表面に堆積が生ずることがある。特に冷却
作用を有する洗浄器いわゆる洗浄冷却器の場合その個所
に凝縮液が堆積することがある。従って運転時間が長く
なるにつれて洗浄器が閉塞する危険が増大する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、内側
表面における堆積が十分に避けられるような汚染ガス、
特に高温ガスの洗浄装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、請求項１に記載の汚染ガスの洗浄装置によって解決
される。

【０００８】この装置は、１つの室および一端に出口開
口が配置されているガスを案内する配管を有している。
この配管は、駆逐体によって室の内側表面に対して間隙
を形成した状態で包囲されている。この駆逐体は横断面
積がリング状の洗浄液から成る液体ジャケットを形成す
る作用をする。この液体ジャケットは、洗浄液が出口開
口から流出するガスと接触させられるように少なくとも
出口開口の範囲に形成されている。洗浄液は室に開口す
る入口を通して室の中に入れられる。堆積を防止するた
めのそのような装置の作用は、主として高温ガスが冷た
い洗浄液との接触によって急速に冷却されることに基づ
いている。冷却によって、液状の凝縮物が装置の壁に付
着するが、ガスの熱エネルギーは凝縮液の乾燥および壁
への焼き付けに対してもはや十分ではないので、特に凝
縮物からの堆積は避けられる。同時にこの装置の場合、
洗浄液によって形成された液体ジャケットあるいは液体
フィルムが臨界的範囲に存在する。このジャケット又は
フィルムはガスの温度に無関係に例えば出口開口に生ず
るおそれのある堆積物を洗い流す働きをする。

【０００９】本発明の有利な一実施態様においては、リ
ング状の液体ジャケットを簡単に形成するために、室が
配管を少なくとも出口開口まで包囲している。

【００１０】有利には、室の内部にガスの流れ方向に対
して垂直な洗浄液の流れ成分を発生するために、洗浄液
の入口がガスの流れ方向に対して直角に室の中に開口し
ている。洗浄液の垂直な流れ成分によって、室の内部に
洗浄液の旋回流あるいは回転流も形成され、これはガス
流に対して垂直な流れ成分によって室の内側表面に沿っ
て滑流する。これによってガスと洗浄液との良好な混
合、従って洗浄作用の改良が達成される。

【００１１】本発明の他の有利な一実施態様において
は、液体ジャケットを室の内側表面に旋回流をもって形
成するために、洗浄液は室の内側表面に対して接線方向
に室の中に流入するようにされる。

【００１２】高温ガスを浄化する際に堆積を避けるため
に例えば出口開口の範囲を冷却あるいは加熱するため
に、駆逐体は温度調節できるようにすると有利である。

【００１３】旋回している回転流並びに配管から流出し
た後のガスを加速するために、室がガスの流れ方向に先
細になっていると有利であり、これによってガスと洗浄
液との良好な混合が達成される。

【００１４】上述の課題は本発明に基づいて、請求項７
に記載の汚染ガスの洗浄装置によっても解決できる。

【００１５】この装置はガスによって所定の流れ方向に
沿って直線的に貫流される。この装置は１つの室および
一端に出口開口が配置されているガスを案内する配管を
有し、室は出口開口まで配管を包囲している。流れ技術
的に出口開口の上で洗浄液の入口が室に開口している。
流れ方向において出口開口の後ろで、ガスで貫流される
横断面が急に特に不連続的に拡大されている。貫流横断
面の急激な拡大は、出口開口からガスが流出する範囲に
堆積物が形成されることを阻止する。これは主として、
高温ガスがはじめて冷たい洗浄液と接触する混合範囲
に、焼き付けが生ずるおそれのあるような装置の壁や境
界部が配置されていないことによって達成される。

【００１６】焼き付けを避けるために、装置が段の形を
した急激な横断面の拡大部を有するように、横断面がガ
スの流れ方向に対して垂直に広がっていると有利であ
る。

【００１７】室の中に特に旋回流を発生するために駆逐
体が配置されている。

【００１８】他の有利な実施態様においては、高い浄化
作用を得るために装置には洗浄器が後置接続されてい
る。

【００１９】本発明に基づく装置は特に、例えばヨーロ
ッパ特許出願公開第０３０２３１０号明細書で知られて
いるような乾留燃焼設備に、そこで生ずる汚染ガス特に
乾留ガスを洗浄するために設けられる。

【００２０】

【実施例】以下図面に示した実施例を参照して本発明を
詳細に説明する。

【００２１】図１において、例えば乾留燃焼設備からの
乾留ガスでもよい浄化すべきガスｇが、断面円形の配管
３を通って、流れ方向に先細になっているか狭まってい
る円錐状室２の中に流入する。換言すれば、室２の横断
面積はガスｇの流れ方向に減少している。この洗浄装置
はガスｇで直線的に貫流される。即ちガスｇは唯一の流
れ方向に沿って洗浄装置を通って流れる。

【００２２】ガスｇは配管３からその端面側の出口開口
３１を通って室２の中に流入する。配管３は室２に開口
し、出口開口３１が室２の内部に位置するように一部が
室２の中を延びている。室２は出口開口３１の後ろで、
室２の最小横断面である喉部５まで更に先細になってい
る。ガスｇは室２に流入する洗浄液ｓ例えば油あるいは
水と混合範囲４においてはじめて接触する。ガスｇが出
口開口３１から流出する際の乱流あるいはうず流によっ
て、混合範囲４は出口開口３１の前に位置する領域にも
達している。室２が先細になっていることによって、ガ
スｇは出口開口３１の後ろで加速され、これによって混
合範囲４において洗浄液ｓと緊密に混合されて浄化され
る。

【００２３】この装置における洗浄作用は従ってベンチ
ュリ式洗浄器の原理にほぼ相応している。つまりベンチ
ュリ式洗浄器の場合、浄化すべきガスは先細になってい
るハウジングの中で加速される。洗浄液は一般に最小横
断面部即ち喉部の範囲でガス流に対して垂直にハウジン
グの中に入れられる。ハウジングの横断面が再び増大し
ている喉部の後ろでガスは浄化される。

【００２４】図１の実施例において、洗浄液ｓを室２の
中に入れる入口７は出口開口３１の上に配置されてい
る。配管３は同様に円錐状をした駆逐体８によって、室
２の内側表面と駆逐体８との間に横断面がリング状の特
に一定の幅ｂを有する間隙９が形成されるように包囲さ
れている。洗浄液ｓはこれによって室２と駆逐体８との
間の間隙９の中に入れられ、室２の内側表面に押しつけ
られる。洗浄液ｓの入口７はこの実施例の場合、ガスｇ
の流れ方向に対して直角に室２の内側表面に対して接線
方向にこの中に通じている管から成っている。

【００２５】洗浄液ｓは駆逐体８によって強制的に回転
して流れるようにされる。これによって液体ジャケット
ｆが形成される。この液体ジャケットｆは室２の内側表
面に沿ってスパイラル状の回転運動あるいは旋回運動を
しながら流れ方向に滑流する。洗浄液ｓが接線方向に流
入させられることによって、旋回流の形成は追加的に助
成される。その旋回により洗浄液ｓはガス流に対して垂
直な流れ成分を有している。更に回転流は室２が先細に
なっていることによって加速される。これによって洗浄
液ｓと浄化すべきガスｇとの混合および洗浄作用が改善
される。

【００２６】特に室２の中に導かれている配管３の長さ
は、旋回状態にある液体ジャケットｆが一方では出口開
口３１まで閉じられ安定し、他方では旋回流を形成する
際に不要な摩擦損失が避けられるように、寸法づけられ
ている。

【００２７】更に有利な実施例においては、駆逐体８は
配管３を通して流入するガスｇを温度調節できるように
している。例えば高温ガスを浄化する際に、出口開口３
１の近くを冷却または加熱できる。この処置は、凝縮液
の乾燥および室２あるいは配管３の内壁への凝縮液の焼
き付けを防止する働きをする。堆積を避けるために室２
全体を良好な温度状態にするために、更に室２の適当な
個所、例えば混合範囲４の部分を少なくとも部分的に温
度調節することが考えられる。

【００２８】駆逐体８と室２の内側表面との間の間隙９
は、それが円錐ジャケットのような駆逐体８を包囲する
ように一定していることが有利である。間隙９の幅ｂ
は、少なくとも出口開口３１の周りの混合範囲４の部分
範囲に洗浄液ｓが安定した密閉液体ジャケットｆを形成
するように選択されていると有利である。換言すれば、
少なくとも出口開口３１の範囲には密閉液体フィルムあ
るいはジャケットｆが存在している。これによって混合
範囲４における堆積物が駆逐される。配管３を通って室
２の中に流入するガスは混合範囲４においてはじめて洗
浄液ｓと接触する。いまこの範囲においてガスｇから汚
染物例えば凝縮液、油、タール粒子あるいはダスト粒子
が室２の内壁あるいは配管３の外壁に付着したとき、汚
れは洗浄液ｓによって洗浄され、固い焼き付けが避けら
れる。高温ガスｇの場合、ガスｇが堆積物を乾燥せず
に、少なくとも粘りけをもって壁に沿って排出するよう
に強く冷却されると、混合範囲４のそれ以上の経過にお
いて密閉液体ジャケットｆは必ずしも要らなくなる。

【００２９】室２は出口開口３１の後ろで再び喉部５ま
で先細になっている。この喉部５において室２は断面円
形を一定して維持するために最小横断面部を有してい
る。この横断面は、ガスｇを洗浄液ｓと混合するために
加速するのに十分な程小さくされている。しかし有利な
実施例においては、この横断面は喉部５の後ろで洗浄作
用を改良するために乱流を発生するために増大すること
もできる。

【００３０】混合範囲４における洗浄作用は洗浄液ｓと
浄化すべきガスｇとの緊密な混合によって達成される。
この洗浄作用は洗浄液ｓの旋回流および混合範囲４にお
ける乱流によって助長される。

【００３１】図２は室２がはじめは一定した横断面を有
している有利な実施例を示している。洗浄液の入口７の
後ろではじめて室２は先細になっている。室２の内側表
面と駆逐体８との間の一定した間隙９を保証するため
に、駆逐体８もその変形された形状に合わされている。
この実施例によれば、洗浄液ｓの流れ成分におけるガス
流に対して垂直な部分が増大される。これは洗浄液ｓと
ガスｇとの混合を改善し、これによって洗浄作用を高め
ることができる。

【００３２】図３の特に有利な実施例においては、室２
は配管３を正確に出口開口３１まで包囲している。換言
すれば、室２の下端は出口開口３１と一つの平面を成し
ている。この実施例においては、ガスｇで貫流される横
断面は室２に続いて大きく拡大されている。特にこの横
断面は急激に特に不連続的に広がっている。このような
階段状の横断面の拡大によって、ガスｇおよび洗浄液ｓ
は壁範囲とは接触しない。従って壁範囲には決して焼き
付けを生じない。

【００３３】室２の内部において出口開口３１の範囲で
液体ジャケットｆを形成する洗浄液ｓは、室２の後ろで
遠心力によって主として外に追いやられる。同時に横断
面積の急激な変化によってガスｇ内に強い乱流が生ず
る。液体ジャケットｆは強く乱されたガスｇと接触する
際に刺激させられる。その際洗浄液ｓは非常に細かく噴
霧される。この噴霧の際に一方では洗浄液ｓがガスｇと
緊密に混合し、これによって要求される洗浄作用が保証
される。他方では冷たい洗浄液ｓの細かく噴霧された水
滴が、例えば乾留ガスの場合約４５０℃である高温ガス
ｇの熱を非常に良好に吸収する。従ってガスｇは強く冷
却され、室２の後ろでも凝縮物の固い焼き付けは形成さ
れない。出口開口３１の範囲におけるガスｇの乱流によ
って、混合範囲４の一部が室２の中に入り込んでいる。
それにより乱流が生ずるにもかかわらず、室２の内部に
おける混合範囲４には液体ジャケットｆが維持されてい
るので、ここでも堆積物の発生が避けられる。

【００３４】図４の実施例において配管３は、同様に正
確に出口開口３１まで単なる円筒状の室２によって間隙
９を形成した状態で包囲されている。室２がガスｇの流
れ方向に先細になっておらず、駆逐体８も存在していな
いので、構造的な経費を減少できる。洗浄液ｓは上述し
た実施例のように旋回流を形成するためにガスｇの流れ
方向に対して垂直に室２の中に接線的に入れられる。図
４の実施例において洗浄液ｓは複数の入口７を通して室
２の中に流入する。しかしまた、洗浄液ｓを適当な装置
例えば配管３を包囲している環状ノズルを介して配管３
に対して平行に従ってガスｇの流れ方向に対して平行に
案内することもできる。ガスの流れ方向において出口開
口３１の後ろで、貫流横断面即ち洗浄装置は流れ方向に
対して垂直に急激に拡大している。このような装置は既
に述べたような冷却・洗浄作用を有している。

【００３５】図５に示す実施例は直列に配置された二つ
の洗浄器１、１０から成っている設備を示している。第
１の洗浄器１は本発明に基づき図１の実施例の特徴を有
している。第２の洗浄器１０は例えば従来の洗浄器であ
る。この実施例において概略的にベンチュリ式洗浄器が
示されている。この配置構造の利点は、第１の洗浄器１
によって汚れの大部分が既にガスｇから洗浄して除去さ
れ、この洗浄器の冷却作用によって第２の洗浄器１０内
において例えば油やタールのような凝縮液は生じないの
で、簡単に且つコスト的に有利に構成できることにあ
る。同時にガスｇの浄化効率は後置された洗浄段階によ
って高められる。そのために必要な場合、三つ以上の洗
浄器を直列に配置することも勿論可能であり、そのうち
の一つ以上に本発明の特徴を持たせるようにする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく装置の概略断面図。

【図２】本発明に基づく装置の異なる実施例の断面図。

【図３】本発明に基づく装置の更に異なる実施例の断面
図。

【図４】本発明に基づく装置の更に異なる実施例の断面
図。

【図５】本発明に基づく二つの装置が直列に配置されて
いる浄化設備の実施例の概略図。

【符号の説明】

２室３配管７入口８駆逐体９間隙３１出口開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つの室（２）、一端に出口開口（３
１）を有しているガス（ｇ）を案内する配管（３）、室
（２）に開口している洗浄液（ｓ）の入口（７）および
洗浄液（ｓ）から成る液体ジャケット（ｆ）を形成する
ために配管（３）を室（２）の内側表面に対して間隙
（９）を形成した状態で包囲している駆逐体（８）を備
え、洗浄液（ｓ）を出口開口（３１）から流出するガス
（ｇ）と接触させるために、液体ジャケット（ｆ）が少
なくとも出口開口（３１）の範囲に形成されていること
を特徴とする汚染ガスの洗浄装置。
【請求項２】室（２）が配管（３）を少なくとも出口
開口（３１）まで包囲していることを特徴とする請求項
１記載の装置。
【請求項３】入口（７）がガス（ｇ）の流れ方向に対
して直角に室（２）に開口していることを特徴とする請
求項１又は２記載の装置。
【請求項４】洗浄液（ｓ）が入口（７）から室（２）
の内側表面に対して接線方向に室（２）の中に流入する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記
載の装置。
【請求項５】駆逐体（８）が温度調節できることを特
徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の装
置。
【請求項６】室（２）がガス（ｇ）の流れ方向に先細
になっていることを特徴とする請求項１ないし５のいず
れか１つに記載の装置。
【請求項７】ガス（ｇ）によって流れ方向に沿って直
線的に貫流される汚染ガスの洗浄装置であって、１つの
室（２）、一端に出口開口（３１）が配置されているガ
ス（ｇ）を案内する配管（３）、流れ技術的に出口開口
（３１）の上側で室（２）に開口している洗浄液（ｓ）
の入口（７）を備え、室（２）が配管（３）を出口開口
（３１）まで包囲し、ガス（ｇ）で貫流される横断面が
流れ方向において出口開口（３１）の後ろで大きく特に
不連続的に拡大されていることを特徴とする汚染ガスの
洗浄装置。
【請求項８】横断面がガス（ｇ）の流れ方向に対して
垂直方向に拡大されていることを特徴とする請求項７記
載の装置。
【請求項９】室（２）の中に駆逐体（８）が配置され
ていることを特徴とする請求項７又は８記載の装置。
【請求項１０】別の洗浄器（１０）が後置接続されて
いることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つ
に記載の装置。
【請求項１１】乾留燃焼設備に配置されていることを
特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１つに記載の
装置。