JP2000093737A - ガスを浄化する方法 - Google Patents

ガスを浄化する方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 浄化すべきガスを加熱するためのエネルギ費
用を回避し、特に高温スポットに対する安全性を改善
し、かつ同時に、固い表皮が形成されたり、フィルタ室
の目詰まりが生じたりすることなしに、フィルタ材料の
吸収能を増大させ得るようにする。 【解決手段】 ガスを、フィルタ内に導入する前に、湿
式クリーナ(W)内で処理する。これによって、浄化す
べきガス内に含有されていた凝結作用のあるダストを水
との接触によって非作用化処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼装置からの煙
道ガス、化学排ガスあるいは発電装置排ガスのような工
業プロセスからのガスを浄化する方法、特にディオキシ
ン,フラン及び又は水銀のような易揮発性の重金属を、
活性炭,コークスなどのフィルタ材をフィルタ材料とし
てフィルタ室内に含有している充てん層フィルタによっ
て分離する方法に関する。更に本発明はこの方法を実施
する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の活性コークス又は活性炭の充てん
層フィルタは120〜160°の温度で、つまり露点か
ら上方に充分な安全間隔をおいた温度で、運転される。
その理由は、燃焼装置の排ガス内のダストが湿分と接触
するとセメント状に接着する傾向があるという周知の事
実である。排ガスフィルタにおいてはこれらのダストは
固い表皮を形成したり、フィルタを詰まらせることがあ
り、その修復は不可能であるか、極めて困難である。
【0003】燃焼ガスからディオキシンを分離する方法
は EP 0 574 705 に記載されている。この場合、ディオ
キシンを含有しているガスは少なくとも90℃の温度で
活性炭ベッド又はコークスベッドを通して導かれる。こ
の場合燃焼ガス内に含まれているディオキシンは活性炭
などによって吸着される。ここに記載されている比較的
に高い温度は、浄化すべきガスの露点よりも上方での運
転を保証する。これによって、充てん層型の吸収装置と
して構成されているフィルタに前述のように固い表皮が
形成されたり、フィルタが詰まらされたりすることが回
避される。
【0004】しかしながら高い温度は費用及び安全性の
点で著しい欠点を有している。フィルタ材料の吸収能は
高い温度では減少する。有利には粒状の活性炭若しくは
活性コークスを有する乾燥した充てん層フィルタにおい
ては、数100℃の高温のスポットが生じることがあ
る。この問題に対処するために、従来は、装置を常に定
格処理量の少なくとも40%で運転するのが常であっ
た。この最低処理量を下回るか、あるいは装置が停止す
ると、系を遮断しなければならず、例えば窒素で不活性
化しなければならない。安全技術は高価な高温スポット
検出(デルタCO測定)を必要とする。
【0005】EP 0 490 202 A1 においては、有害物質、
例えばディオキシン及びフランを煙道ガスから分離する
活性炭フィルタが記載されている。この場合有害物質の
吸収のために、活性炭はフィルタ容器内で20〜40体
積%の水と混合される。浄化すべき煙道ガスは小気泡連
鎖の形で活性炭と水との混合物を通して導かれる。一種
の醸造原汁状の活性炭と水との混合物を通して浄化すべ
きガスを押し通すことは、劣悪な物質交換での著しい圧
力損失をもたらす。
【0006】活性炭と水との混合物を有する前述のフィ
ルタを更に展開させたものは、 EP0 674 935 A1 に記載
されている。この場合、フィルタ容器内に存在するフィ
ルタ媒体がフィルタ過程中に完全に水浴内に浸かること
を回避する。このことを達成するために、水をスプレー
されるフィルタボックスが設けられており、このフィル
タボックスの壁はガス及び水に対して透過性である。浄
化すべき煙道ガスはフィルタボックスを通して下方から
上方に流れる。大型技術的な尺度では、この方法は実施
不能である。なぜならフィルタボックスは実際上取り扱
うことができないからである。
【0007】要するにガスを浄化するために、周知技術
では一面では乾燥した充てん層フィルタがあり、このフ
ィルタには、浄化すべきガスが乾燥して、つまり高い温
度で、若しくは露点よりも明確に高い温度で供給され、
これによって固い表皮の形成、フィルタの目詰まりなど
が回避される。他面において、活性炭と水との原汁状混
合物又は持続的に水をスプレーされる活性炭から成る充
てん層フィルタがある。後者のフィルタにおいては浄化
すべきガスはもちろん露点以下の温度で導くこともでき
る。要するにこのような周知技術においては、浄化すべ
きガスを加熱するために著しいエネルギ費用を必要とす
る最低の処理量を甘受しなければならないか、あるいは
フィルタを通してガスを押し通すために著しいエネルギ
費用を必用とする劣悪な物質交換を甘受しなければなら
ない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
の欠点を取り除くことである。なかんずく、浄化すべき
ガスを加熱するためのエネルギ費用を回避し、特に高温
スポットに対する安全性を改善し、かつ同時に、固い表
皮が形成されたり、フィルタ室の目詰まりが生じたりす
ることなしに、フィルタ材料の吸収能を増大させ得るよ
うにする。
【0009】
【課題を解決するための手段】最初に述べた形式の方法
のための本発明による解決策は、ガスを、フィルタ内に
導入する前に、湿式クリーナ内で処理して、浄化すべき
ガス内に含有されていた凝結作用のあるダストを水との
接触によって非作用化処理する点に存する。本発明の実
施の態様は従属請求項に記載したとおりである。
【0010】
【発明の効果】本発明による活性コークスフィルタ若し
くは活性炭フィルタの根底をなす認識は、理論的な思考
及び種々の実験によって得られたものであって、燃焼装
置の煙道ガス内のダストは、煙道ガス浄化装置全体が適
当に接続されている場合、特にその前方に有効な湿式ク
リーナを接続する場合、既に非作用化処理され、もはや
凝結作用を有しなくなるということである。要するに本
発明による方法の作用にとって、フィルタ内へ導入され
る前に水との接触によって非作用化されたダストがフィ
ルタ内に達することは、害にならない。ダストはフィル
タ内で単に集められるだけであって、例えば凝結したセ
メントのように、フィルタ材料を固めることはない。し
たがって本発明によれば活性コークスフィルタ若しくは
活性炭フィルタは湿った状態でも運転することができ、
既に湿式クリーナを通過して、湿って低温である煙道ガ
スを浄化して、特に含有ディオキシンなどを分離するの
に使用することができる。
【0011】本発明によって、工業プロセスからのガス
を、露点よりも高温に加熱することなしに、ディオキシ
ンその他の有害物質を分離するために、コークス又は活
性炭を含有している充てん層フィルタを通して導いて、
有害物質を充分に除去することができ、その際ばら積み
された粒状のフィルタ材料が固まる危険はない。
【0012】本発明によって、浄化すべきガスが、フィ
ルタ内に導入される前に、湿式クリーナ−あるいは類似
の浄化装置−内で既に凝結作用のあるダストを水との接
触によって浄化されていると、ガスは湿式クリーナを出
た温度でフィルタ内に導くことができる。要するに本発
明の重要な利点は、ガスを、加熱することなしに、その
都度の充てん層フィルタ内に導くことができることであ
る。このような湿式クリーナから来たガスは多量の湿分
を連行することができ、これによってフィルタ内に存在
する活性炭などを湿らすことができる。しかし規定通り
の運転のためには、充てん層フィルタを特別にスプレー
すること、あるいは水で満たすことは本発明によれば行
ってはならない。
【0013】従来技術の吸水に結びついた欠点−(加熱
又は圧力損失のための)高価なエネルギ費用、(高い温
度又は水浴による)劣悪な物質交換及び又は比較的に大
きな最低処理量−は本発明によって、なかんずく、浄化
すべきガスがフィルタ内に導入される前にまず凝結を生
ぜしめるダストを除去されることによって、克服され
る。この限りにおいて、本発明による方法は2つの段階
を有しており、まず凝結を生ぜしめるダストが湿式クリ
ーナ内で処理され、次いで初めて本来の有害物質(ディ
オキシンなど)が充てん層フィルタ内で分離されるので
ある。
【0014】
【発明の実施の形態】消費されたフィルタ材料の排出は
有利には水でスラッジ状にして行われる。この場合、フ
ィルタ室の床範囲−換言すればガスが流過する範囲より
も下側の範囲−内の排出すべきフィルタ材料部分が水で
満たされる。水と組み合わされたコークス若しくは活性
炭は比較的に流れやすいので、その都度交換すべきフィ
ルタ材料部分は、水で満たした後に、床に設けた開口、
特に弁、を通して排出することができる。例えば基本的
なクリーニングのために、ガスの導入範囲−フィルタ材
料ばら積み体の内部の床に近い範囲−もクリーニングし
ようとする場合には、この範囲も水で満たすことができ
る。消費されたフィルタ材料の搬出は、水で満たしてス
ラッジ状にした後に、液体導管を介して行うことができ
る。本発明によりフィルタを満たす水、及び湿らせる水
は、このために使用可能な任意の液体を意味するものと
する。
【0015】燃焼可能なばら材料、例えば前述の活性炭
あるいはコークスのような材料がフィルタ材料として使
用される場合、場合によって生ずる火災はフィルタ層に
簡単に水を流すことによって消火することができる。従
来の乾燥運転型のフィルタの場合にはこのように水を流
すことは許容されない。それはフィルタ材料が凝固して
しまうことになるからである。従来−高温のスポットに
対して保護するために−乾燥した加熱されるフィルタの
場合に必要であった高価な手段、すなわち窒素でフィル
タを不活性化するような手段は、本発明によれば必要で
ない。フィルタの内在的な安全性によって、前記のフィ
ルタの加熱を検出するためのCO比較測定のような測定
法は必要でない。
【0016】
【実施例】以下においては図面に示した実施例に基づい
て本発明の構成を具体的に説明する。
【0017】図1〜3に示した実施例は、ほぼ直方体形
のフィルタ室2内の充てん層反応器として構成されたフ
ィルタ1(例えばコークス又は活性炭)に関するもので
ある。フィルタ1の材料はフィルタ室2の天井4の入口
3を介して導入される。フィルタ材料の粒度に応じてフ
ィルタ1の上面に特定のばら積み傾斜面5が形成されて
いる。フィルタ室2の床6には、弁8及び場合によって
は排流導管8aを有する出口7が設けられている。
【0018】浄化すべきガス9は湿式クリーナWから来
る。この湿式クリーナにおいては本発明による方法の第
1段階として、湿式クリーナがなければフィルタ1の凝
固を生ぜしめることになるダストが水で非作用化処理さ
れる。次いで初めて本発明による方法の第2段階で、本
来の有害な物質がフィルタ1内で分離される。
【0019】浄化すべきガス9を図示の導入方向10で
導入するために、フィルタ1の床範囲11の近くで、屋
根形の導管12がそれぞれガス入口13及びフィルタ室
2の側壁14と接続若しくは結合されて、設けられてい
る。屋根形の導管12の下側にはガスのための開かれた
通路15が生ぜしめられており、この通路の下面16は
フィルタ材料をばら積みする際にひとりでに生じる。導
入されたガス9は図示の矢印方向で下方から上方に向か
ってフィルタ1を通して流れる。その都度浄化作用を有
している貫流される層は1.5mほどの大きさである。
天井4の上方の入口部分及び床6の下方の出口部分を含
めたフィルタ室2の全高は10mほどの大きさである。
【0020】浄化すべきガス9は、既に述べたように、
下方から上方に向かってフィルタ1を通って流れ、最後
にフィルタ範囲の上方でガス出口17を通ってフィルタ
室2から流出する。図3は、互いに並んで配置されてモ
ジュール18にまとめられている複数のフィルタ室2の
平面図(天井4を見た図)である。その都度の天井には
入口3が示されている。ガス入口13は図3では左側
(下方)にあり、ガス出口17は右側(上方)にある。
【0021】床範囲11内にある消費されたフィルタ材
料19の部分をフィルタ室2から取り出そうとする場合
には、フィルタ室2の内部を相応するマーク20−浄化
作用のあるフィルタ範囲の下側−まで水で満たすことが
できる。水を満たすことによって形成された炭スラッジ
は次いで出口7及び開かれた弁8を経て液体のように導
管8aを通って排出させることができる。床範囲11を
水で満たすためにフィルタ室2に水入口21を設けてお
くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】湿式活性コークスフィルタを有するフィルタ室
の横断面図である。
【図2】図1の II−II 線に沿った断面図である。
【図3】多数の直方体形のフィルタ室を有するフィルタ
モジュールの平面図である。
【符号の説明】
1 フィルタ、 2 フィルタ室、 3 入口、 4
(フィルタ室2の)天井、 5 ばら積み傾斜面、 6
(フィルタ室2の)床、 7 出口、 8弁、 8a
排流導管、 9 ガス、 10 導入方向、 11
床範囲、 12 (屋根形の)導管、 13 ガス入
口、 14 側壁、 15 通路、 16 (通路15
の)下面、 17 ガス出口、 18 (フィルタ室2
をまとめた)モジュール、 19 消費されたフィルタ
材料、 20 マーク、 21水入口、 W 湿式クリ
ーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルクス ヴァイラー ドイツ連邦共和国 フレッヒェン プファ イルシュトラーセ 3

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼装置からの煙道ガス、化学排ガスあ
    るいは発電装置排ガスのような工業プロセスからのガス
    (9)を浄化する方法、特にディオキシン,フラン及び
    又は易揮発性の重金属を、活性炭,コークスなどのフィ
    ルタ材をフィルタ材料としてフィルタ室(2)内に含有
    している充てん層フィルタ(1)によって分離する方法
    において、ガス(9)を、フィルタ(1)内に導入する
    前に、湿式クリーナ(W)内で処理して、浄化すべきガ
    ス内に含有されていた凝結作用のあるダストを水との接
    触によって非作用化処理することを特徴とする、ガスを
    浄化する方法。
  2. 【請求項2】 湿式クリーナ(W)から来るガス(9)
    を、加熱することなしに、充てん層フィルタ(1)内に
    導入することを特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 充てん層フィルタ(1)を露点の近くで
    運転することを特徴とする、請求項1又は2記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 湿ったガス、特に、湿気のある飽和又は
    過飽和のガスをフィルタ(1)を通して導くことを特徴
    とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 消費したフィルタ材料を水によってフィ
    ルタ室(2)から洗い出し、若しくは排出することを特
    徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 その床範囲(11)に消費されたフィル
    タ材料を取り出すための開口(7)が設けられていると
    ころのフィルタ室(2)を、フィルタ室底(6)の上方
    の、消費されたフィルタ材料を取り出そうとする高さの
    ところまで、水で満たすことを特徴とする、請求項5記
    載の方法。
  7. 【請求項7】 新鮮なフィルタ材料を上方から供給さ
    れ、かつその中で浄化すべきガス(9)が向流で下方か
    ら上方に向かってフィルタ材料を通して導かれるところ
    のフィルタ室(2)において、フィルタ室(2)の床範
    囲(11)の近くのガス(9)の導入範囲(12,1
    5)も、保守のために水で満たすことを特徴とする、請
    求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. 【請求項8】 フィルタ(1)の内部の火災を、水の供
    給によって、特にフィルタ室(2)全体を水で満たし
    て、消火することを特徴とする、請求項1から7までの
    いずれか1項記載の方法。
  9. 【請求項9】 個々のフィルタ室(2)を、フィルタ材
    料内の水位を上げることによって、その都度前方に接続
    されているプロセスから分離することを特徴とする、請
    求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
  10. 【請求項10】 フィルタ(1)のほぼ平らな床(6)
    に所属して、スラッジ状にされたフィルタ材料の排出の
    ための弁(8)が設けられていることを特徴とする、請
    求項1から9までのいずれか1項記載の方法を実施する
    ための装置。
  11. 【請求項11】 個々のフィルタ室(2)が多角形に、
    特にほぼ直方体形に、あるいは丸く、特に円形に、構成
    されていることを特徴とする、請求項10記載の装置。
  12. 【請求項12】 フィルタ室(2)に所属して、下方範
    囲の室容積を水で満たす手段が設けられていることを特
    徴とする、請求項10又は11記載の装置。
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