JPS63500227A - 加熱され汚染されたガス流から熱を回収し同時にガス状及び粘着性汚染物を除去する方法並びに装置 - Google Patents

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】 加熱され汚染された丞ガス流から熱を回収し同時にガス状及び粘着性汚染物を除 去する方法並びに装置金里二胆叉 本発明による装置は、静電集塵器と凝縮冷却器兼分離器との組合せとして説明さ れる。本発明装置は、ガス流から粒子を分離し熱を回収するような通常の機能を 行うばかりでなく、ガス流を清浄化してガス相の汚染物９例えば有毒の溶剤を除 去することを可能にする。

本発明の装置は工業用の炉、オーブン、テンター、　ｐｖｃ硬化ライン等からの 汚染した排出空気を分離する用途、煙道ガスがらの空気の清浄化、抗生物質等の 薬剤生産設備からの空気の真菌及びバクテリアの除去１機械工場の油ミストの除 去、化学処理設備の酸ミストの除去、及びこの種の設備での低温廃熱の回収に適 切に使用される。静電集塵器は既知であり、ガス流から粒子状汚染物を除去する ために使用される。静電集塵器の最も簡単な形式では、垂直管内に管と同心の導 電ワイヤを絶縁して収容し、　１０−１００にν程度の直流電圧を作用する。ワ イヤに近接してコロナ放電を生じ、ガス流内に懸渇した粒子はガス内のイオンに よって荷電され１粒子は管壁に向って動き、壁に沈積される。液粒子は結合して 小滴となり、管の底部で分離される。固体粒子は機械的振動又は機械的スクレー パーによって除去される。既知の静電集塵器の欠点は、既に粒子形式で存在する 粒子好適な例で乾燥粒子のみの除去が可能である。フィルターを清掃するために は、装置を停止して粒子収集器９通常は板を洗浄しスプレーする必要がある。静 電フィルターの欠点は、粘着性でフィルターからの分離困難な汚染物の分離がで きない点にある。他の欠点はフィルターを清掃する時は装置から取外す必要があ り、設備全体の休止時間となる。

静電フィルターはガス相の汚染物の分離に使用できない。現在ではこの目的のた めに活性カーボンフィルター又は湿性ガス洗浄設備を使用する。活性カーボンフ ィルターは作動上高価であり、カーボンを交換再生する必要がある。湿性ガス洗 浄設備はガス流を冷却して熱容量を下げるため熱回収上は不適切である。ガス流 の後燃焼は廃熱を増加するため、エネルギ経済上の損失になる。更に、後燃焼は 燃焼設備及び煙突のために高価な設備費用を必要とする。

本発明の目的は方法と装置を提供し、上述の既知の欠点を克服し３加熱したガス 流からの熱の回収を可能にし、粘着性及びガス状汚染物の除去を可能にすること にある。本発明の顕著な特許請求の範囲に記載される。本発明の実施例を図面を 参照して以下に詳述する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明装置の斜視図。

第２図は第１図の装置の側面図。

−−施　るための　の５能 第１図に示す斜視図は未発明による装置の主要部８即ち熱交換器１と、熱交換器 内に連続的に配置した３個の放射電極装置２．３．４とを示す。流入する加熱さ れ汚染されたガス流は熱交換器の一方の端面に矢印Ａで示す通りに入り１反対側 端面から出て、矢印Ｂは清浄な冷却されたガス流を示す。熱交換器１を通る流路 は第１図の熱交換器ｌの頂部底部側壁を覆う板によって画成される。この板の中 で１個の側壁２５を示す。清浄装置５は熱交換器の線図として示す垂直に直立す る管６を洗浄する。清浄装置はほぼスエーデン特許第８００６３９０−２号に記 載された形式とする。各放射電極装置は第１図にＣとして示す。この装置は成形 素子製のフレーム７を有する。頂部及び底部素子に電気的に絶縁した板８．９を 取付け、板の間に導電ワイヤ１０を延長させる。ワイヤに電気接続装置１１を経 て１０〜１００ＫＶの電位を与え。

夫々のワイヤの付近にコロナ放電を生じさせる。各放射電極装置２−４の電圧の 接続、開放はスイッチ１２によって行い、カセットとして形成された各放射電極 装置を熱交換器の作動を停止せずに取外し交換可能とする。他の実施例において は、電極装置に自動機械的スクレーパー装置を取付ける。

放射電極は本発明の好適な実施例においては通常のコロナ放電装置とする。

熱交換器自体は第２図に示す通り、下部水平収集管群１３と。

これに平行の上部成葉管群１４とを有する。管６を図示の通りに両収集管に連通 させ、この垂直管は沈積物を捕捉す°ると共に熱交換管となる。電気的にはこの 管は収集管として作用し１図示しないガス流が加熱されたガスに対向流として通 り、熱を取り去る。複数の管６が収集管の長手方向に列として配置され、管６を 相互に並列に接続し、並列接続の管の列を収集管１３．１４を介して直列に接続 する。かくして、垂直の直立管６は長方形の格子を形成する。収集槽１５を管の 下に取付ける。

清掃部材１６はワッシャーの形状とし、孔の両側を僅かに面取りし、容管６を囲 む。ワッシャーは管６に沿って可動とし管上に沈積した被覆に対するスクレーパ ー作用を行う。被覆はフィルムを形成しフィルム上をワッシャーが滑動するため １通常は銅製の管６に傷を付けることはない、ワッシャー移動部材は中空型材か ら成り上部１８下部１７群として平行接続の管の各列間に配置し流通方向Ａ−Ｂ に沿う。この部材の巾は管６相互間のスペースをほぼ充満し、清掃部材１６が不 使用間は下部部材Ｉ８上に接触する。部材１８の両端は収集部材１９に連結する 。部材】９の両端いに連結する。この構成を支持するフレームは水平の上下部材 ２０と垂直のＩ＋１部材２０とによって形成する。清掃部材１６を管６に沿って 動かすために、第１図に示す通り、垂直ねじ２３を支持フレームに取付け１部材 １９ａから形成するフレームにナフト２１を設ける。第１図に示す電気モータ２ ２が線図として示すチェーンとチェーンホイール装面を介して垂直ねじ２３を駆 動する。モータ２２を作動し、スチーム、溶剤等の清掃剤を収集部材１９内に噴 射すれば、管６上に沈積し剛性又は粘着性の汚染物は管６から離れる。モータ２ ２は熱交換器の作動間でも駆動でき１本発明の装置は清掃のために取外しの必要 がない。

熱交換器下部収集管１３間に延長する管部材２４を設けて熱交換器の第２図に示 す収集群ＩＡ、　ＩＢ、　ＩＣ間を連通させる。上述した通り、側壁は第１図に 示す板２５で覆う。坂は支持フレーム２０に固着し、保護部材２６を第１図に示 す通りにねし２３を囲んで取付ける。蒸気ホース２７を収集部材１９に連結する 。清掃装置とす７）２１との連結は部材１９ａに固着した図示しないブラケット を使用する。ブラケットはフランジシール内に沿って通る。

装置の機能を第３．４図によって以下詳細に説明する。

通當はエーロゾルミストの形式で存在する粒子又はガス状汚染物を含むガス流は Ａから入り、第１の放射電極装置２に入りガスはイオン化され１次に粒子を荷電 する。粒子は静電引力によって清掃可能の組合せ熱交換器収集器６の面に捕捉さ れる。

熱交換器セクションＩＡの垂直直立管６の間を通る間にガス流は同時に冷却され 、ガス相内の汚染物は凝縮核となるイオン又は荷電粒子上に凝縮し、熱がガス流 から回収され熱交換器界面の反対側の冷却媒体が加熱されると同時に新しいエー ロゾルミストが形成される。かくして、第１の熱交換段階１＾は、既に装置に入 る時にエーロゾル形式であった汚染物に対する収集面を提供し、更に熱交換器と 新しいエーロゾルの発生装置となり、これは次に荷電されて次のセクション１Ｂ を通る。

上述と同じ過程が熱交換器セクションＩＢ内で繰返され、今回は低い初期温度で あり、ガス流内の汚染物含有量は低い。熱交換面は上述と同様の二重の役割を行 う。

上述の過程がセクションＩＣで繰返されるが、二度清掃されたガス流の初期温度 と汚染物は更に低い。

ガス相内の汚染物の露点は順次低下するため、ガス流から順次多量の汚染物が凝 縮し除去される。

熱交換器兼収集器面、即ち管６の外面は装置作動間にモータ２２を作動して／？ ｆ掃部材１６を管に沿って上下させることによって装置作動間に清掃できる。放 射電極のフレーム又はカートリッジの交換は装置作動間に容易に急速に行うこと ができ、当然。

高圧は最初に遮断する。場合によって、放射電極の自動清掃を行うこともできる 。

ある場合には、冷ｇ段階の前に１例えば乾燥等によって、ガス流の水含有量を減 少させるのが好適である。

本発明を上述の特殊の形式の管熱交換器について説明したが４電型とすれば他の 形式の熱交換器も使用でき、熱交換器の空気経路に沿ってガス流が通る時に静電 引力によって管外面に荷電粒子が付着するようにする。

収集電極兼熱交換器面は通常は接地し、放射電極は大地に対して負に荷電する。

れたー・の１ 補正口の翻訳文提出口 く特許法第１８４条の７第１項） 昭和６２年　３月　２日 囁 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／５Ｅ８６１００３１７ ２、発明の名称 加熱され汚染されたガス流から熱を回収し同時にガス状及び粘着性汚染物を除去 する方法並びに装置３、特許出願人 住　所　スウェーデン王国ニス−６１１６３ニュチェビング。

トルフェルスティイエン　８ 氏　名　ワイドマン、ヤコブ ４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ピル　２０６号室 ５、補正口の提出日 昭和６１年１１月２４日 間にガス流方向に相互に離間させて設けることを特徴とする装置、加熱され汚染 されたガス流から熱を回収し同時にガス状及び粘着性汚染物を除去する方法にし て、該方法が閉鎖的な装置において実行されるものであり、更に。

ａ）　ガス流を放射電極装置（２）を通らせてイオン化し、イオンを形成してガ ス流内の汚染粒子を荷電し１次にｂ）放射電極装置を通って荷電された汚染物粒 子を収集電極兼熱交換器面に静電作用によって沈積させる段階を含み。

沈積と同時に次の段階、即ち。

ガス流が該収集電極兼熱交換器面を通る間に、熱がガス流から回収されると同時 に、冷却によって新しいエーロゾルを形成させ、ガス相内の汚染物が凝縮核とし て作用するイオン及び荷電汚染物粒子上に凝縮する段階を実行することを特徴と する方法。

２、　請求の範囲第１項に記載の方法にして、前記過程ａ）−ｃ）を繰返し、ガ ス流の初期温度と汚染物含有量を順次低下させてガスを所要程度に清浄にするこ とを特徴とする方法。

３、加熱し汚染したガス流から熱を回収し同時にガス状及び粘着性汚染物を除去 する請求の範囲第１項に記載の方法を使用する装置にして、ガス流方向に順次配 列した複数の熱交換部材（６）を有する熱交換器（１）を含み、該熱交換部材の 一方の面が加熱され汚染されたガス流によって洗い流され、他方の面が熱受領媒 体によって洗いながされるものにおいて。

複数の放射Ｎ極装置（２−４）を熱交換部材（６）の群（ＩＡ、　ＩＢ、　ＩＣ ）４、　請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記熱交換器を対向流型とし、 格子パターンに配置した複数の管（６）を含む形式とし、ガス流方向に横方向の 列内の管は収集管（１３，１４）を介して並列に接続し、並列接続の管の列は収 集管（１３，１４）を介して直列に接続した場合に、第１の放射電極装置（２） をガス流の方向に見て第１列の並列接続管（６）の前の熱交換器入口に配置し、 第２第３の放射電極装置（３，４）は並列接続管の列の群（ＩＡ。

ＩＢ、ＩＣ）間に互いに離間して配置し各群内にほぼ同数の管があるようにする ことを特徴とする装置。

５、請求の範囲第３項又は第４項に記載の装置にして、前記各放射電極装置はコ ロナ放電装置とし、既知の通り導電ワイヤ（１０）を２個の電気的に絶縁した板 （８、９）の間に延長させてワイヤを相互に平行とし、全体のワイヤと板の組立 体をフレーム（７）内に収容し、この高さをほぼ管（６）の長さに相当させ、長 さをほぼ並列接続の熱交換器管（６）の列の長手に等しくしてカセットを形成す ることを特徴とする装置。

６、請求の範囲第５項に記載の装置にして、前記各カセ−／　トを熱交換器に取 外し可能に取付は電気接続装置（１１）を設けることを特徴とする装置。

７、請求の範囲第６項に記載の装置にして９前記放射電極装置月の自動清掃装置 を設けることを特徴とする特許国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．加熱され汚染されたガス流から熱を回収し同時にガス状及び粘着性汚染物を 除去する方法において，ａ）ガス流を放射電極装置（２）を通らせてイオン化し ，イオンを形成してガス流内の汚染粒子を荷電し，ｂ）放射電極装置を通って荷 電された汚染物粒子を収集電極兼熱交換器面に静電作用によって沈積させ，同時 に，ｃ）ガス流が該収集電極兼熱交換器面を通る間に，熱がガス流から回収され ると同時に，冷却によって新しいエーロゾルを形成させ，ガス相内の汚染物が凝 縮核として作用するイオン及び荷電汚染物粒子上に凝縮する段階を実行すること を特徴とする方法。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の方法にして，前記過程ａ）−ｃ）を繰返し，ガス 流の初期温度と汚染物含有量を順次低下させてガスを所要程度に清浄にすること を特徴とする方法。
3. ３．加熱し汚染したガス流から熱を回収し同時にガス状及び粘着性汚染物を除去 する請求の範囲第１項に記載の方法を使用する装置にして，ガス流方向に順次配 列した複数の熱交換部材（６）を有する熱交換器（１）を含み，該熱交換部材の 一方の面が加熱され汚染されたガス流によって洗い流され，他方の面が熱受領媒 体によって洗いながされるものにおいて，複数の放射電極装置（２−４）を熱交 換部材（６）の群（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）間にガス流方向に相互に離間させて設け ることを特徴とする装置。
4. ４．請求の範囲第１項に記載の装置にして，前記熱交換器を対向流型とし，格子 パターンに配置した複数の管（６）を含む形式とし，ガス流方向に横方向の列内 の管は収集管（１３，１４）を介して並列に接続し，並列接続の管の列は収集管 （１３，１４）を介して直列に接続した場合に，第１の放射電極装置（２）をガ ス流の方向に見て第１列の並列接続管（６）の前の熱交換器入口に配置し，第２ 第３の放射電極装置（３，４）は並列接続管の列の群（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）間に 互いに離間して配置し各群内にほぼ同数の管があるようにすることを特徴とする 装置。
5. ５．請求の範囲第３項又は第４項に記載の装置にして，前記各放射電極装置はコ ロナ放電装置とし，既知の通り導電ワイヤ（１０）を２個の電気的に絶縁した板 （８，９）の間に延長させてワイヤを相互に平行とし，全体のワイヤと板の組立 体をフレーム（７）内に収容し，この高さをほぼ管（６）の長さに相当させ，長 さをほぼ並列接続の熱交換器管（６）の列の長手に等しくしてカセットを形成す ることを特徴とする装置。
6. ６．請求の範囲第５項に記載の装置にして，前記各カセットを熱交換器に取外し 可能に取付け電気接続装置（１１）を設けることを特徴とする装置。
7. ７．請求の範囲第６項に記載の装置にして，前記放射電極装置用の自動清掃装置 を設けることを特徴とする装置。