利用纳米微细水颗粒的吸附去除方法及其装置.pdf

本发明提供一种利用纳米微细水颗粒直接吸附而去除从火力发电厂等排放的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NOX、SOX等的方法及其装置、以及将去除所述物质的新鲜空气供给至燃烧用空气中并使燃烧效率大幅增加的装置，其使主要来源于火力发电厂、汽车、水泥、化学、钢铁厂、发电机、军舰等的燃烧废气中含有的二氧化碳、煤尘、SOX、NOX等污染微细颗粒物质例如颗粒直径0.34nm左右的二氧化碳气体等吸附附着于所述装置内具有1μm以下细水颗粒的小颗粒中而进行沉淀回收，去除被替换为新鲜空气的上述污染物质。来源于火力发电厂、汽车等的二氧化碳气体约占世界范围内产生的二氧化碳气体总量的60％。本发明还提供一种回收效率高、安全且初始运行成本绝对低廉的二氧化碳气体去除方法与装置。前面所述的改善火力发电厂、汽车等的燃烧效率的技术革命尚未开始。另外，本发明还提供一种供给高湿度、高效率、高品质的燃烧空气的装置，其将燃烧废气中所含的主要为二氧化碳气体等通过送风机导入至本装置，在吸入室、喷雾室中喷射1μm以下微细颗粒的簇水，使其吸附附着于空气净化室内的污染空气中所含的污染颗粒即二氧化碳气体等而使它们作为污染微细颗粒含有水沉淀，可以将通过排放其污水而去除二氧化碳气体等的新鲜空气再次作为燃烧空气进行供给。本发明还提供一种根据将在地球上的对流层中可存在生命的水发挥核心作用的法则与自然界的空气净化结构装入本装置内而形成的装置。本发明还可以提供一种在2050年将世界范围内产生的二氧化碳气体总量削减至现在的约一半以下，用于大幅减少由于全球范围内发生的温室效应异常天气而导致的严重灾害的装置。另外，还提供一种与前面所述的去除装置一同可大幅提高燃烧效率的高湿度、高效率、高品质的燃烧空气供给装置。

1.  一种去除二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的方法及其装置，其特征在于，从火力发电厂(煤炭、重油、天然气、页岩气等燃料)、汽车、水泥厂、钢铁厂、化工厂、工厂、发电机、军舰、制冷制热设备等所有的燃烧装置等中作为燃烧废气而被排放到大气中的这些燃烧废气成分含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等，而所述方法将这些含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的燃烧废气通过所述去除装置的送风机导入至吸入室，在该吸入室中喷射纳米微细水颗粒，使燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等吸附、附着于纳米微细水颗粒，将二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等作为污染微细颗粒含有水在该吸入室进行加压，同时使污染微细颗粒含有水沉淀于沉淀室的水槽中，并且送出至空气净化室，已去除二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的新鲜空气排放至大气中，在其燃烧装置中作为高品质燃烧空气可以重新利用并供给；另外，所述装置可以利用安全放心的水构筑自然结构的空气净化方法，以初始成本与其他公司现有的其他方式相比约以1/5左右的成本可进行构成、构筑，以及关于运行成本也与以往相比以约1/5的成本可以进行运营；也兼备本发明的去除装置以及高湿度、高效率、高品质燃烧空气供给装置的循环型、独立型，从面向火力发电厂的大型装置到面向汽车的小型装置，在广范围的所有燃烧装置等中均可以进行设置。

2.  根据权利要求1所述的去除二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的方法，其特征在于，通过所述去除装置去除燃烧废气的有害成分后被冷却的新鲜空气被控制为湿度0～99％且不发生结露的高湿度空气；在该空气中混有水颗粒直径1μm以下的细水颗粒，并且该新鲜空气通过混入细水颗粒而成为高密度空气，可使重量增加10～20％；根据这些可以使燃烧效率以10～30％的增幅大幅增加，据此重新利用并供给高湿度、高效率、高品质燃烧空气；该高品质空气无需将以所述去除装置去除了从火力发电厂等排放的燃烧废气中的二氧化碳气体等的新鲜空气排放至大气中，该新鲜空气可作为在火力发电厂、汽车、水泥厂、化工厂、发电机、军舰、制冷制热设备、工厂等所有燃烧装置中所需的高湿度、高效率、高品质燃烧空气而进行供给；并且作为与从燃烧废气去除装置排放的高湿度、高效率、高品质空气的再循环系统的组合而形成。

3.  根据权利要求1或2所述的去除二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的 方法，其特征在于，所述装置的纳米微细水颗粒作为1μm以下的微细颗粒以水雾状态进行喷射而成。

4.  一种燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X的去除装置，其特征在于，由于火力发电厂、钢铁、化学、水泥厂等的燃烧废气去除装置为大型装置，因此所述去除装置也兼备高湿度、高效率、高品质燃烧空气装置的功能，由此，可分别设置去除装置与燃烧空气装置；
另外，由于汽车等的燃烧废气去除装置相对较小，因此可以作为一个再循环系统使用高湿度、高效率、高品质燃烧空气。

5.  根据权利要求4所述的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X的去除装置，其特征在于，具备：吸入室，其中设有用于吸入燃烧废气的送风机；沉淀室，其使在该吸入室中所导入的燃烧废气中所含的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等附着于被喷射的纳米微细水颗粒之后，对污染微细颗粒含有水加压并使其沉淀，并且使在用于净化所导入燃烧废气的空气净化室中所导入的燃烧废气中所含的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等与簇水附着的污染微细颗粒含有水沉淀、溶解，用于其两者；在将其送至向已去除该二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的净化空气中给予簇水的喷雾室的同时，从该沉淀室作为污水通过该排放口朝向排水箱排放上述污染微细颗粒含有水；通过将该污水中所含的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等成分溶解于水溶液，无需考虑可以保持水溶液的特性能力来向大气排放，而作为污水而进行排放。

6.  根据权利要求4至5中任意一项所述的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X的去除装置，其特征在于，去除装置的吸入室，在上方设置有用于向燃烧废气导入含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的污染空气的吸入送风机，在下方设置有用于贮存使二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等微细污染物附着的污染微细颗粒含有水的上方部开放的沉淀室。

7.  根据权利要求4至5中任意一项所述的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X的去除装置，其特征在于，所述去除装置的空气净化室，在一侧设置有使吸入至吸入室的燃烧废气空气流通的空气流通路，在另一侧设置有使被冷却且新鲜的空气向喷雾室流出的空气流通路，在它们之间形成被隔板分隔开的适当数量的独立空气净化室，在该独立空气净化室中使与给水箱相连接的给水管的前端喷嘴露出，该喷嘴通过使由于泵压而高速流出的微细水线颗粒与被碰撞物质相碰撞而形成水雾，在该水雾中使二氧化碳气体、煤 尘、NO_X、SO_X附着并使其沉淀、溶解。

8.  根据权利要求4所述的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的去除装置，其特征在于，包括：喷雾室、吸入室、空气净化室兼沉淀室。

9.  一种从火力发电厂等产生的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的去除装置，其特征在于，其由具有在这地球上的对流层中存在的生命生态系统的自然界中大自然结构的一部分即由海水与在海洋表面的海盐颗粒所生成的超微细水的行为特性的大气中的空气净化功能系统构成。

10.  一种去除装置，其特征在于，使燃烧废气中所含的二氧化碳气体吸附于纳米微细水颗粒，在沉淀槽中作为二氧化碳气体分子使其沉淀溶解，水箱内的二氧化碳气体分子固定于水溶液(自来水等级)中，而通过实验确认不从水溶液中蒸发。

利用纳米微细水颗粒的吸附去除方法及其装置
技术领域
在地球上的对流层、生命生态系统的自然界中，水起到核心作用。本发明的特征在于，其为利用纳米微细水的特性与在海洋表面的自然界的空气净化机构的系统。 
本发明涉及一种通过向装置内喷射纳米微细水簇，使纳米微细水簇与燃烧废气中含有的二氧化碳气体分子等相结合，从而去除在燃烧废气中所含的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的方法及其装置。本发明的特征在于，所述二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等被去除的新鲜空气为高密度且作为燃烧用而进行提供。 
背景技术
对于来自火力发电厂的燃烧废气的二氧化碳气体的分离回收技术问题而言，从防止地球温室效应的观点来看，削减二氧化碳气体的排放量成为首要课题。尤其是包含于火力发电厂的燃烧废气中的二氧化碳气体的量占全世界二氧化碳气体排放量的四分之一以上。通过1000MW级燃煤时的燃烧废气所排放的二氧化碳气体量每年预计为600万吨。 
根据国际能源机构(IEA)在2007年发布的资料，全世界的总发电量为19756TWH，其中41％为燃煤发电。另外，世界的总二氧化碳气体量的41％为由发电厂排放的废气量。其中，燃煤占60％。煤炭的可采储量大约为8475亿吨，即使按照现行的约65亿吨计算年消耗量，也能满足100年以上的需求，由于可廉价且长期稳定地进行供应，因此煤炭毋庸置疑地成为目前一次能源的主流。 
作为文明技术，人类所研发出的燃烧设备的应用非常广泛(汽车、火力发电、船用发动机、发电机、冷暖型热水器、军舰等)。 
(1)燃烧用燃料的开发，可以说是诞生了以飞机为首的卓越的技术革 命。但是，如果从燃烧效率这一点来看，则实际在火力发电厂为45％～55％、在船用发动机为30％～40％、军舰为30％～40％，均很低。甚至到汽车，仅为17％～20％，其效率异常低。 
(2)燃烧用燃料的技术革新，可以说是根据例如在飞机中使用混合燃料(重油、煤油等)，通过喷雾泵将混合燃料的粒径细分为1μm～10μm，通过缩小粒径使燃料的表面积扩大至天文数值，从而降低燃烧爆炸点。 
(3)一般来说，包含火力发电厂的燃气轮机等在内，对于燃烧空气，不进行处理且不控制一年四季时刻变化的温度湿度的情况下只安装简单的过滤器，由此直接作为燃烧空气输送至发动机。 
(4)对于燃气涡轮发动机，目前正在进行着在1981年所提出的AHAT(Advanced Humi d Air Turbine)即在燃烧用空气中添加水气并谋求涡轮的高效率化的研究。但是，现实当中该水气喷雾的微细水的粒径，平均粒径被较大地平均化为14μm，从而喷雾后各个水颗粒立即相互结合而结露，因此无法称之为有效的燃烧空气。在AHAT的发电机效率的目标为100MW输出中，55％被称为目标值。 
(5)在以往的思考方法中为了提高普遍应用的发动机的内部热效率，为了增加效率，数值上的推进力由除以燃烧消耗量的值来决定，但作为使其增加的方法，通过提高压缩机的压缩效率而增加密度(空气重量)或者提高燃烧温度。这两点既为当前采用的方法。 
(6)普遍应用的发动机的原动力，在被导入至使用于空气加速的发动机之前和所喷射的空气的动能，与空气重量和空气速度的平方的积成比例。因此，可以说如何增加空气重量才是当前的课题。 
(7)关于空气密度，如以下所示的值。1atm 
干球温度     -50℃     空气密度     1.534kg/m³
干球温度       0℃     空气密度     1.293kg/m³
干球温度     +20℃     空气密度     1.205kg/m³
如上所示，1atm时的密度，在温度较低的状态下，空气重量值显示较高值。 
图11显示1atm、100kpa、纳米微细水混入状态99％的空气重量值。 
以二氧化碳气体为代表的地球温室效应气体的应对措施，是刻不容缓的首要课题，在日本经济产业省的计划中作为其分离回收后的应对技术推算行 地质封存技术。本技术作为以往的课题仅在捕集中限定应用范围，是向非拘限含水层(非结构性含水层)的二氧化碳气体的从以往开始提倡的封存方法。但是，还被指出在不具有捕集结构的地层中二氧化碳气体显示怎样的变化，未知部分较多，今后有必要更进一步的研究开发。 
(华盛顿共同社)2013年5月10日，美国国家海洋和大气管理局(NOAA)公布，在夏威夷的莫纳罗亚观测站(Mauna Loa Observatory)观测的大气中二氧化碳(CO₂)的平均浓度于9日第一次超过了自1958年开始观测以来的400ppm大关，创下了最高纪录。该观测站的数据是准确掌握大气状态的国际标准指标。为了免遭地球温室效应的严重灾害，需要将含有CO₂的温室效应气体浓度控制在450ppm以下，而所述观测值又向危险水准靠近了一步。 
在国际社会中，围绕温室效应气体的排放，为制定可以替代京都议定书的框架不断进行着交涉，然而根本看不到各国接受大幅削减的势头。由自由主义的科学家组织的美国担忧科学家联盟发表声明警告，如果不尽快减少CO₂排放，酷热及暴风雨、干旱等异常气象将会常态化。 
(大气中的CO2浓度)作为主要的温室效应气体的二氧化碳(CO₂)，通过火山及土壤等而排放并被植物及大海吸收。产业革命以后，伴随着化石燃料的使用人为排放也逐渐增加，因此在大气中的CO₂浓度从约280ppm急剧上升至靠近400ppm的水平。浓度始终在变化，在一年当中排放量超过吸收量的春季为最高，秋季降低(华盛顿共同社)。 
据NOAA报道，该观测站的观测结果至本月4日为止的一周时间内创下了平均399.58ppm的纪录。浓度在5日以后伴随变化而上升，9日达到400.03ppm。去年的同期为约397ppm，而十年前的同期为约379ppm。该观测站的海拔高度为3397m，很难受到人类活动的影响。如果恒定地超过400ppm，则在曾经发生全球温室效应的500万～300万年前的上新世时期以来为第一次。 
去年春天，在日本及阿拉斯加等月平均浓度超过了400ppm，然而该观测站的观测值比它低了一些。 
根据地球温室效应相关的国际研究小组·GCP在COP19的召开中发表的报告，以化石燃料、水泥生产为排放源的二氧化碳气体与视为温室效应气体的排放水平指标年的1990年相比增加了58％。另外，在GCP的报告中，关于以从经济活动的推算为基准的2013年的二氧化碳气体排放量，预计与上年相 比增加2.1％，将达到360亿吨。2012年、2013年的增加率略低于过去10年的平均值2.7％。 
中国的二氧化碳气体排放量与上一年相比增加了5.9％，占2012年世界范围内二氧化碳气体排放量增加部分的70％。2012年煤炭火力发电占中国能源消耗的68％。此外，2012年的二氧化碳气体排放量明显增加的还有日本与德国(分别增长6.8％、1.8％)，这是由于从核能发电转变为煤炭火力发电的缘故。另外，印度急剧增长了7.7％，这主要是由于煤炭火力发电10.2％的增幅。 
2013年9月，美国环境保护局(EPA)发表了以新建发电厂为对象的废气限制法案。根据该法案，煤炭火力发电厂将每1MW时的二氧化碳排放量限制在1100磅(500kg)以内。该上限与现代煤炭火力发电厂的排放量相比少700磅。并且，为了达到该标准，只有使用在二氧化碳气体向大气排放之前进行回收的最新技术的方法。另外，其为包括今后以现有发电厂为对象的二氧化碳气体削减在内的计划。但是，在新建发电厂的情况下，在技术上也很难开展工作。 
所谓为了满足EPA新标准而必要的新技术，即为所谓的二氧化碳气体回收封存(CCS)技术，然而没有1处地方在商业运转的发电厂中加以导入。在目前建设中的发电厂中导入CCS设施的，仅有密西西比州。这些在580MW的发电厂中将煤炭气化之后，回收65％的被排放的二氧化碳气体。将运行至2014年5月。关于该发电厂的建设费用，当初的预算为29亿美元，但是目前已增加到47亿美元。 
作为二氧化碳气体的分离、回收技术，根据每一种用途进行开发。在这里介绍5种。 
1)化学吸收法···在二氧化碳气体浓度为9～14％左右的火力发电厂，应用本方式，这是将溶液作为吸收液加以利用的方式； 
2)物理吸收法···在煤炭气化联合发电(IGCC)中比较有利，在高压、低温下使用吸收液并进行物理吸收； 
3)膜分离法···适用于二氧化碳气体浓度为24～27％左右的水泥、钢铁厂，是利用仅使CO₂通过的膜进行筛选的方式； 
4)深冷分离法···在极低温下进行液化并利用沸点的不同而进行分离； 
5)吸附法···在二氧化碳气体浓度为30～50％的化工厂有利，使用沸石 及活性炭等多孔吸附材料，在高压下使CO₂吸附至吸附材料。 
所谓CCS是指二氧化碳·捕获并封存(Carbon dioxide·Capture&Storage)。这是将排放至大气中的二氧化碳气体封存至地质结构中等的技术。虽然与太阳光、风力、原子能等不排放二氧化碳气体的非化石燃料的导入有本质上的差异，但是在早期作为可大幅削减二氧化碳气体向大气中排放的措施关注度很高。IEA设定在2050年之前将二氧化碳气体向大气中的排放量减半的情况下，在全世界为3400件。估算实施CCS项目需要约214万亿(兆)日元。在日本国内的可封存总量根据有无数据约为1500亿吨。另一方面，估算在全世界地质结构中可封存约2万亿吨，在海洋中可封存数万亿吨，2007年全世界的CO₂排放量约为288亿吨，因此假设全世界的CO₂排放量维持现有水平，则可以封存100年以上。 
用于CCS相关技术的开发、项目促进的课题，现阶段可大致分为以下4种。 
1.经济性···估算现阶段CCS的总成本相对于5千日元～1万几千日元左右/吨，私营企业单独可获利的水准为2千日元/吨以下，首先必须大幅降低成本； 
2.长期运营风险···在德国，私营企业在CO₂压入结束后的30年间对封存地进行监控，30年之后将移交给政府管理，但是如何回避长期的运营风险、保险制度的完善等成为课题； 
3.居民的反对···由于担心所封存的CO₂泄露等，未能获得居民的同意，需要重新评估或放弃示范项目； 
4.环境问题···确保不诱发环境问题的适当的封存槽成为课题，例如在含水层封存中，与水混杂的CO₂本身可能会对周围环境造成不良影响，特别是在海洋中，也有由于CO₂浓度的增加而对海洋生物造成影响的见解。 
火力发电厂的燃烧废气中所含的CO₂的量，在100MW级燃煤的情况下，预计每年在600万吨以上。另外，即使在被称为最绿色的LNG(液化天然气)的情况下，也由500MW级联合循环燃气每年排放200万吨以上的CO₂。 
作为防止地球温室效应的措施之一，期望确立如下CCS技术：在分离回收这些燃烧废气中的CO₂之后，将CO₂隔离到地质结构中。在CCS的实现中存在各种课题，然而关于CO₂分离回收的部分，现阶段为了分离回收CO₂而需要消耗大量能源，因此希望提高经济性。 
对于在地球自然界的CO₂吸附等的结构，世界的大多数科学家都认为与CO₂的年产生排放量之间的差值约3300亿吨)的大部分被海水所吸收，剩余部分则由陆地的生态系统所吸收。 
现在，大气中溶解有约7500亿吨的CO₂，现今每年产生排放71亿吨，以每年33亿吨的比例递增。另外，在海水中，溶解有大气的50倍的380000亿吨的碳。 
在海水里溶解有大气中的CO₂的机构中，在风浪四起的海面始终产生海浪而溅起浪花，然而，随之根据重力而落下。在这里产生的海盐颗粒是在浪尖破碎等时通过卷入海水中的空气生成的泡沫在海面上破裂而生成。在这里生成的膜状的薄膜颗粒的直径为0.1μm～10μm左右。根据海盐颗粒的生成机制而可以生成、构筑薄膜颗粒及单元液层。通过以Wood cock为首的众多科学研究人员所做的实验明确了海盐颗粒的生成机制及其效果。 
另外，还弄清了在海水中溶解有CO₂的机构中生成海盐颗粒的颗粒直径为0.1～10μm以下、海水温度及表面水温较低为0℃～10℃左右。如果这些条件备齐则CO₂的溶解条件也备齐。对于溶解度而言，在水温每上升1度时降低约4％。 
根据目前全世界的化石燃料消耗而向大气注入CO₂的量换算成碳为5.6Gt·y(Gt^-×10^-)，作为观测事实弄清了每年有3.2Gt(十亿吨)的CO₂残留在大气中，剩下的2.4Gt应当被分配、固定于海洋或者生物圈或者上述两者中。根据现在的海洋科学知识，由于每年海洋的CO₂吸收量约为2.0Gt，因此0.4Gt的CO₂必须吸收至生物圈。实际上在1950年4月以后也有过化石燃料的消耗非常明显的情况，这样的分配截至10年前作为在地球表层中二氧化碳循环被广泛接受。然而，在1978年Wood well等人提出的由于伴随热带雨林破坏及荒漠化而赤道地区会释放大量的CO₂，因而生物圈并非大气中的吸收源而为释放源的主张是以林业统计为依据进行的。其排放量为相当于或者远胜于根据化石燃料消耗所排放的CO₂的令人吃惊的值，但是之后重新统计的结果值呈逐渐下降的趋势，目前为1.6Gt/年。如果，假设林业统计及海洋科学准确，则来自化石燃料的消耗的0.4Gt与来自森林破坏的1.6Gt，合计2Gt的CO₂在宇宙飘浮。即使采取了下限值(0.8Gt)也有1.2Gt不知所踪，地球表层CO₂的收支不平衡。这意味着过大评价来自森林破坏的CO₂的排放量或者在海洋的CO₂吸收过程中存在漏掉的部分或者两者均存在问题。 
从水泥厂、钢铁厂、化工厂、普通工厂、发电机等排放的所有燃烧废气中产生的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的去除方法，存在复杂且高成本的复合功能的大规模组合方式，但经济性欠佳。 
从普通工厂排放的污染空气中所含的二氧化碳气体，无法通过现阶段的干式空气过滤器中进行去除。 
【专利文献1】日本专利文献特开平5-254828号公报 
发明内容
本发明将在全球范围内发生且成为地球温室效应的主要原因的燃烧废气中所含的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等吸附至1μm以下的簇水(cluster water)中，并使其附着于具有微细颗粒的水颗粒中进行回收，使污水排放而直接去除。本发明提供一种将燃烧废气更换为新鲜空气的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的去除方法及其装置。 
本发明提供一种装置，其在全世界很多燃烧装置中所需的石油、煤炭、LNG等资源枯竭的危机与迫使去除以上所述的废气及控制其总量的环境下，作为可大幅改善燃烧装置效率的装置，重新循环在燃烧废气去除装置中生成的高湿度、高效率、高品质空气，重新作为燃烧空气来进行供给。另外，本发明提供一种系统装置，其具有本发明的去除装置兼备作为高效率燃烧空气装置的功能。 
本发明的去除二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的方法，其特征在于，将燃烧废气通过本装置的送风机导入至吸入室，在该吸入室中喷射簇水，使污染微细颗粒吸附至簇水，对附着于污染空气中的污染含有水进行加压并使其沉淀，并且将在沉淀室中冷却、净化的空气送出至空气净化室，在该空气净化室内也喷射簇水，使其附着于空气净化室内的空气中所含的残留二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等中，将这些作为污染微细颗粒含有水进行沉淀。 
本发明的去除燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的方法，其特征在于，簇水为1μm以下的细水颗粒，且以水雾状态喷射而成。 
本发明的空气中二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的去除装置，其特征在于，本装置的吸入室，在上方设置有吸入风扇，在下方设置有用于贮存附着有含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的其他微细污染物的污染微细颗粒含有水的上方部开放的沉淀室。 
另外，本发明的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的去除装置，其特征在于，上述空气净化室，在一侧设置有使吸入到吸入室的空气流通的空气流通路，在另一侧设置有使新鲜空气向喷雾室流出的空气流通路，在它们之间形成通过隔板隔开的适当数量的独立空气净化室，在该独立空气净化室中，使与给水槽相连接的给水管的前端喷嘴露出，该喷嘴通过使由于泵压而高速流出的细水颗粒与被碰撞物质相碰撞而形成水雾，在该水雾中使二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等附着并使其沉淀而成。 
另外，由于可进行使含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的燃烧废气中的这些污染物质及其他微细污染物的去除与新鲜细水颗粒的喷射及循环，因此可在很多指定空间中有效地将含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的空气更换为新鲜空气，对大气无污染，也可使得到身体适宜的环境。 
此外，在燃烧废气中1μm以下的微细颗粒即二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等，容易附着于几乎相同颗粒直径或者1μm以下的簇水状的颗粒直径的细水颗粒上，可有效去除这些污染空气内的污染微细颗粒物质。 
在全球范围内向大气中排放的二氧化碳(CO₂)中，来自火力发电厂的燃烧废气的CO₂占1/4以上。全世界都在寻求可以低成本分离回收该CO₂的技术。但是，在现阶段只有分离回收CO₂需要消耗大量能源的方法。 
本发明的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的去除装置，其特征在于，可将利用在大气中自然界的主要是海洋面的空气净化功能系统与纳米微细水所具有的共价键相近的较大的吸附特性的结构装入本装置中。据此，能够以初始成本与目前的其他方式相比为1/5左右，运行成本也为1/5左右的运营成本完成。 
作为火力发电厂等的燃烧空气的燃烧效率改善措施，在一部分中进行对高湿度型燃烧空气的研究。然而，由于水的平均颗粒直径较大为14μm，这些存在很多问题和弊端，尚未达到用于装置实用化的燃烧效率改善效果。至于汽车等由于尚未开始燃烧空气改善措施的革命而热效率仍为17％左右较低，这就是全球普遍存在的现状。 
附图说明
图1是整体装置； 
图2是CO₂去除图表； 
图3是煤尘去除图表； 
图4是NO_X去除图表； 
图5是SO_X去除图表； 
图6是水溶液内CO₂溶解浓度； 
图7是水溶液内CO₂溶解摩尔数； 
图8是燃烧用微细水混入空气粒度分布； 
图9是燃烧空气高密度装置； 
图10是来自火力发电厂的燃烧废气中的CO₂去除装置流程； 
图11是1个气压及100kpa的空气密度图表； 
图12是废气去除装置及燃烧空气供给装置(大型)； 
图13是废气去除装置及燃烧空气供给装置(小型)。 
符号说明 
①    整体装置 
②    吸入风扇 
③    吸入室 
④-a  喷雾室a 
④-b  喷雾室b 
⑤    空气冷却沉淀室 
⑥-a  空气净化室a 
⑥-b  空气净化室b 
⑦    空气流通路 
⑧    排出风扇 
⑨-a  第1隔板a 
⑨-b  第1隔板b 
⑨-c  第1隔板c 
⑩    第1喷嘴 
    第2喷嘴 
-a  被碰撞物体a 
-b  被碰撞物体b 
    第1给水管 
    排出口 
    给水泵 
    给水槽 
    排水槽
-a  第2隔板a 
-b  第2隔板b 
-c  第2隔板c 
-d  第2隔板d 
-a  微细水混入燃烧空气 
-b  燃烧废气空气 
具体实施方式
以下，参照附图对具体实施方式按照其实施例进行说明。 
(实施例) 
图1显示去除本发明的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的方法及对燃烧空气的供给方法及其装置的概略图。将该装置标记为1。 
本装置1，具有设有用于吸入从主要包含煤炭火力发电厂的燃烧装置所排放的燃烧废气中的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的吸入风扇2的吸入室3，将含有吸入该吸入室3的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的污染空气微细颗粒在与吸入室兼用的喷雾室4a中喷射簇水，使在该簇水中使二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等附着的污染微细颗粒含有水输送至用于去除导入在该吸入室中冷却沉淀、溶解的空气冷却沉淀室5中的空气中所含的残留二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的空气净化室6a，在该空气净化室中使其与簇水附着而使含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SOX等的污染微细颗粒含有水冷却沉淀。将该冷却、去除二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的净化空气输送至该喷雾室4b，再次使上述污染微细颗粒含有水附着于簇水，从该空气冷却室、沉淀室5向外部排放的排出口14，作为含有从该排出口14排出的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的污水，输送至排水槽17，在该排水槽17中进行封存。 
图1的燃烧废气中二氧化碳气体、煤尘、NOX、SOX等的去除装置1，该吸入室3的下部设置有空气冷却室、沉淀室5，在该吸入室3与空气净化室6之间设置有第1隔板9a、9b、9c、第2隔板18a、18b、18c、18d，在其底板 一侧的两室之间设置有互相连通的空气流通路7。 
图1的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的去除装置1，其特征在于，在位于底部的空气冷却室、沉淀室5中形成有在该空气冷却室、沉淀室中将冷水贮水冷却至10℃～0℃的结构。 
上述第1隔板9a、9c，从与顶棚表面相抵接的位置下垂而形成，在空气净化室6的底板侧具有形成空气流通路7的空隙。从该空气净化室6内的该底板侧的沉淀室5的封存水面的位置向上立设的隔板9b打开上方形成空气流通路7，形成将下部作为空气冷却沉淀室5的隔板9a的隔板9b的第2隔板18a，进而，打开下方形成空气流通路7，就这样根据需要依次形成，通过上述第1隔板9、第2隔板18、第3隔板···形成在上下方向上蛇形走向的空气流通路7。 
上述空气净化室6，将含有燃烧废气中二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SOX等的空气导入至吸入室3，然后通过该吸入室3接受未能吸附封存于空气冷却、沉淀室5的残留二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等而进行净化。在与该吸入室3相邻的空间即该空气净化室6中，突出与用于获得新鲜水的给水槽相连接的第1给水管的前端即第1喷嘴10，通过使来自该第1喷嘴10通过泵15的压力喷出的高压水与被碰撞物体12a、b碰撞，产生细水颗粒即水雾，通过该水雾而产生的簇水捕获二氧化碳气体等，在到达该喷雾室4b之前去除二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等，使其沉淀于下方的空气冷却沉淀室。 
本发明的去除装置，其特征在于，由于燃烧废气中二氧化碳气体、煤尘、NOX、SOX等微细颗粒的直径在0.24nm～10μm以下左右，因此在本发明的该装置1内所喷射的簇水颗粒是在1μm以下的微细颗粒上有效吸附上述污染颗粒而形成。 
在吸入室3的下部，设置有具有贮存污水的规定深度的空气冷却沉淀室5，形成有使吸附于簇水的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等沉淀溶解的结构。 
第1隔板9b从底板向上立设，将下方侧作为与沉淀室5之间的隔板9c，为使在上方侧形成空气流通路7而安装于侧壁。 
含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的污染空气，从空气导入口导入至吸入室3及喷雾室4a内，附着污染空气的污染微细颗粒含有水由于增加重量而向下方自然下降，同时通过来自吸入风扇2的强制导入产生向下方的空气流动，将其吸收至该沉淀室5的封存水中。二氧化碳气体、煤尘、NOX、SOX 等在附着于微细颗粒的状态下贮存在沉淀室5中。 
如上所述，去除了附着于含有二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等的细水颗粒的污染物的空气，从吸入室3通过空气流通路7引导至形成于第1隔板a、b、c的空气净化室6。在喷雾室4a、b的中间部上方，从侧壁第1给水管13，在其前端形成有第1喷嘴10。 
通过使自第1喷嘴10喷出的高压水碰撞于该被碰撞物体12a而制造细水颗粒，在吸入至空气净化室6内的残留二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等中附着细水颗粒而增加重量，由于该重量而下降，贮存于下方部的沉淀室5中，而未附着于二氧化碳气体等中的细水颗粒，由于较轻而呈飘浮状态，被导入至相邻的空气净化室6。 
含有导入至吸入室3的二氧化碳气体的污染空气，通过在上述空气净化室6a、b···中使二氧化碳气体等吸附于该喷雾簇水中下降沉淀而被去除，这些去除了二氧化碳气体等的空气，依次蛇形走向通过适当数量的隔板与空气流通路，在其通过过程中使二氧化碳气体等附着在喷雾水中而增加重量，使其下降至沉淀室5，适时通过空气净化室6a、b而被净化的空气作为较轻的细水颗粒在最终阶段从喷雾室4a、b通过形成于该空气导入口的排出风扇8的强制力而与新鲜空气一起排放至大气中。 
含有二氧化碳气体等的燃烧废气空气，在上述空气净化室6内的空间蛇形移动的过程中被净化。在上一步骤的喷雾室4a、b中由该第1喷嘴10喷出的水，如上所述，与球状的被碰撞物体12a、b碰撞。 
根据本发明的去除装置，其特征在于，上述各水雾，最终通过根据喷雾室4b的排出风扇8的强制手段而与新鲜空气一起从水雾出口喷向大气中；上述喷雾，也可通过在喷雾室4a、b中设置与该第1喷嘴10、11相同的水雾发生装置而进行；喷射颗粒直径在1μm以下的细水颗粒，可捕获吸附与二氧化碳气体等污染颗粒物质几乎相同或者略大一些的颗粒直径的污染微细颗粒。 
在本装置1中回收的污染颗粒物质的二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等封存于排水槽17中。也有科学家认为二氧化碳气体一旦溶解于水溶液内则CO₂本身不会蒸发，另外，通过实验等也确认了这一说法况。此外，本装置的特征在于，不使用以往的过滤器。 
上述实验的结果，显示了本发明的燃烧废气中二氧化碳气体、煤尘、NO_X、SO_X等去除装置，可有效回收水溶液，而且在高安全性、经济性、运营成本方 面也较为理想。另外，本装置可设置于已有、新建的燃烧废气装置(图6、7、10、12、13)。 
上述实验结果，可使空气压力变化而生成将使本发明的1μm以下的纳米微细水颗粒混入的高湿度空气控制在0～99％的高湿度且空气密度较高的燃烧空气。由此可见，可以作为高湿度、高品质、高效率燃烧空气而使用。另外，本装置在已有、新建的燃烧装置中，可设置为从小型到大型的装置(图8、10、11、12、13)。 
在本发明的去除装置中回收的二氧化碳气体等，一般固定于例如自来水标准等级的水溶液中。根据实验确认了不会从水溶液蒸发到大气中。(图6、7)由此，可作为使用本装置的细水的燃烧废气中的二氧化碳气体等的去除及回收方法而使用。