JP2000229211A

JP2000229211A - 活性炭吸着塔の除塵装置及びその運転方法

Info

Publication number: JP2000229211A
Application number: JP11029867A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kondo; 重雄近藤; Atsushi Morishige; 敦森重
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】簡便な装置で排ガス中のダストを除去し、特
殊な活性炭再生処理を施す必要のない、活性炭吸着塔に
おける除塵装置を創案する。【解決手段】排ガス中に含まれているダストを、形態
が実質的に球状であって、材料が弾性体で構成されてい
るダスト付着媒体充填層を有する除塵装置４を、排ガス
が活性炭吸着塔１へ導入される入り口部２に設ける。除
塵装置４の除塵部６にあるダスト付着媒体としての球状
弾性体５に排ガスを接触させて、この球状弾性体５にダ
ストを付着させる。上記除塵装置６は、球状弾性体５に
ダストを付着させる除塵部６、除塵部への球状弾性体の
装入機構９及びそれからの排出機構１０で構成され、装
入機構及び前記排出機構はいずれも、ダブルフラップダ
ンパー９ａ，ｂ、１０ａ，ｂを設ける。球状弾性体５は
洗浄してリサイクル使用する。【効果】低設備費且つ低運転費で活性炭の再生処理が
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ゴミ焼却炉、鉱
石の製錬炉あるいは高炉その他の工鉱業生産設備から発
生する排ガス中に含まれている塩化水素、フッカ水素、
ＮＯＸ、ＳＯＸ、ダイオキシン、ベンゼン、シアン化合
物及び重金属等の有害物質、並びに、ダストを除去する
排ガス処理設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ゴミ焼却炉、鉱石の製錬炉あるいは高炉
その他の工鉱業生産設備から発生する排ガス中には、塩
化水素、フッカ水素、ＮＯＸ、ＳＯＸ、ダイオキシン、
ベンゼン、シアン化合物及び重金属等の有害成分の他
に、ダストが含まれている。このような排ガスから有害
成分及びダストを除去してガスを清浄化するために、排
ガスに含まれる有害物質の種類及びダストの性状に応じ
た分離、除去装置が設けられる。上記有害成分の効果的
な吸着除去装置として、活性炭吸着装置が用いられる。

【０００３】活性炭は、上述した各種ガス成分の吸着に
対して著しい効果を発揮する。かかる活性炭の代表的な
利用手段として、所定の形状・寸法諸元の塔内に所定の
形状・寸法の活性炭を詰めた充填層を設けた活性炭吸着
塔が用いられる。ところが、活性炭吸着層は、排ガス中
のダストにより極めて詰まり易い。従って、始めに排ガ
ス中のダストを除去するためにバグフィルター等の除塵
装置が設けられ、これで当該排ガスを処理した後に、活
性炭吸着塔で処理する。

【０００４】しかしながら、このように活性炭吸着塔の
上流側に排ガス中ダストの除去工程を設けても、活性炭
は微細構造をもったその性状特性のために、活性炭吸着
層は微粉ダストで詰まり易い。一方、より微粒のダスト
を予め除去するために、集塵機、例えば電気集塵機で処
理後の排ガスを活性炭吸着塔で処理する方法もあるが、
この方法では集塵コストが極めて高くつく。そこで、従
来、活性炭吸着塔で処理済みの排ガスを電気集塵機で処
理する方法が採られており、ダストの付着で詰まった活
性炭は、これを定期的に洗浄処理する方法が採られてい
る。

【０００５】上記のようにダストで詰まった活性炭の洗
浄方法には、従来、いわゆる移動床により、活性炭の定
量抜き出しを行なってこれを洗浄する方法（以下、移動
床法という）、又は、固定床形式で逆洗ファンを設置
し、逆洗を行なって活性炭を浄化する方法（以下、固定
床法という）のいずれかが採られている。

【０００６】一方、ゴミ焼却炉の排ガスを乾式処理する
技術として、特開平５−２２０３３８号公報には下記技
術が記載されている。即ち、排ガスをバグフィルターで
処理した後、これを噴霧吸着塔において噴霧状の活性炭
と接触させて有害成分を吸着除去し、有害成分を吸着し
た活性炭を含む排ガスを電気集塵機に導入して除塵す
る。こうして処理された排ガスを排出する。一方、有害
成分吸着後の活性炭を、噴霧吸着塔の底部、及び電気集
塵機から取り出し、サイクロン集塵機等を介して回収
し、次いで、カーボン分離装置でダストを分離し、活性
炭を再生させる（以下、先行技術という）技術が記載さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術や先
行技術によれば、活性炭からダストを分離して再生活性
炭を得ることができる。ところが、従来技術の活性炭吸
着塔の詰まりの解消方法である移動床法では、設備費及
び設備の保守費用がかかり、一方、固定床法では、ダク
ト系統が複雑化し、そのために必要な占有空間が著しく
増加し、逆洗ファンが必要となる。このように、従来法
ではいずれも、コスト面あるいは設備配設上問題があ
る。また、先行技術では、排ガス処理設備費がかさみ、
処理コストが高くなる。

【０００８】従って、この発明の課題は従来の移動床法
もしくは従来の固定床法、又は先行技術のようなコスト
のかかる方法によらず、簡便な装置で排ガス中のダスト
を除去し、特殊な活性炭再生処理を施す必要のない、活
性炭吸着塔を創案することにある。かくして、この発明
の目的は、設備費及び運転コストが低く、操作が簡単で
信頼性のある、活性炭吸着塔における除塵装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した観点から、本発
明者等は、排ガスの活性炭吸着塔の上流側の当該排ガス
流路に、適切な除塵装置を設けることにより、上述した
問題点を解決することにした。本発明者等は、鋭意試験
を重ねた結果、活性炭吸着塔への入り口の排ガス流路
に、実質的に形態が球状であって適切な径の弾性体を介
在させることにより、当該排ガス中のダストを効率よく
除去することができることを知見した。

【００１０】この発明は上記知見に基づきなされたもの
であり、その要旨は次の通りである。

【００１１】請求項１記載の活性炭吸着塔の除塵装置
は、ダスト及び有害物質を含んだ排ガスを浄化処理する
活性炭吸着塔の除塵装置であって、この除塵装置は、上
記排ガスがその活性炭吸着塔へ導入される入り口部に設
けられており、この除塵装置の排ガスに含まれたダスト
を付着するための媒体として、形態が実質的に球状であ
って材料が弾性体で構成されていることに特徴を有する
ものである。

【００１２】請求項２記載の活性炭吸着塔の除塵装置
は、請求項１記載の発明において、上記除塵装置の構成
として、上記球状弾性体表面に上記排ガス中のダストを
付着させる除塵部、並びに、当該除塵部に前記球状弾性
体を供給する装入機構、及び当該除塵部から上記球状弾
性体を排出する排出機構からなり、この装入機構及び排
出機構がいずれも、開閉、シール装置としてダブルフラ
ップダンパーを設けていることに特徴を有するものであ
る。

【００１３】請求項３記載の活性炭吸着塔の除塵装置の
運転方法は、請求項１又は請求項２記載の除塵装置に、
更に、その排出機構から排出された上記球状弾性体を洗
浄するための洗浄装置が設けられており、当該洗浄装置
により洗浄された当該球状弾性体を上記排出機構に装入
する。そして、こうして装入された当該球状弾性体を上
記排ガス中ダストの付着媒体としてリサイクル使用する
ことに特徴を有するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説
明する。

【００１５】図１に、この発明の実施に適した活性炭吸
着塔の除塵装置の形態の概念図を示す。１は活性炭吸着
塔、２は排ガスの活性炭吸着塔への入り口部、３はその
入り口部及びその近傍の排ガス流路、４はこの発明によ
る活性炭吸着塔の除塵装置である。この除塵装置４は、
活性炭吸着塔１への排ガス流路３に介在させて設けられ
ており、当該装置内部に球状弾性体５の充填層を形成さ
せ、排ガスがこの充填層を通過する過程で、当該排ガス
中のダストをその球状弾性体５の表面に付着させる機能
を付与したものである。即ち、除塵部６に、ダストの付
着媒体層として球状弾性体充填層７を形成させる。

【００１６】除塵装置４の構成機構は、貯留槽８にスト
ックされた球状弾性体５を除塵部６へ所定量導入するた
めの球状弾性体の装入機構９と、球状弾性体充填槽７が
設けられた除塵部６と、除塵部６からその排出口６ａを
経由して、ダストが付着した球状弾性体５を除塵部６か
ら排出するための球状弾性体の排出機構１０とからな
る。そして、除塵装置４の運転は、除塵部６に所定の球
状弾性体充填層７を形成したときに始まり、除塵部６か
ら球状弾性体５を排出するまでの間、連続的に行なわれ
る。除塵装置４の運転中、排ガス中ダストの付着媒体で
ある球状弾性体５は、除塵部６を通過する排ガスの動圧
作用により、あるいは重力と相互に隣接する球状弾性体
５ａどうし間の摩擦抵抗とにより、当該排ガスの流れ方
向に沿って、あるいは下向きに緩やかに移動して、球状
弾性体５の排出口６ａに流入し、球状弾性体５の排出機
構１０により適宜排出される。ダストの付着媒体が球状
を呈し、且つ弾性体であるから、ダストの付着媒体がこ
のように緩やかに上記排出口６ａに緩やかに且つスムー
ズに移動する。

【００１７】ここで、球状弾性体５の形態及び材質は、
上述したダスト付着機能及び除塵部６での緩やかでスム
ーズな移動性能を備えていればよい。従って、その形状
は実質的に球状であればよく、粒径及びその分布は直径
２０〜３０ｍｍ位であることが望ましく、また、その材
質は、例えば、球状ゴム等のように、摩耗しにくく、除
塵部内壁に摩耗、損傷等を生じない材質であればよい。

【００１８】また、除塵装置４の運転中、除塵部６の内
部圧は正圧になる。従って、排ガスが、球状弾性体５の
装入機構９及び排出機構１０からわずかではあるがリー
クする。従って、安全・環境基準に応じて、両機構９、
１０に各装置内に侵入した排ガスを、圧縮空気等でパー
ジしたり、戻り管の付設により除塵部６の下流側で排ガ
スに合流させたりして対応処置を施す。

【００１９】上述した除塵装置４により、排ガス中のダ
ストを除去する。こうして、球状弾性体５に付着除去さ
れた排ガス中のダストは、球状弾性体５の排出機構１０
により、球状弾性体５の洗浄処理装置１１に移される。
洗浄処理された球状弾性体５は、コンベア等所定の搬送
手段により、上述した除塵装置４の装入機構９入り側に
設けられた、球状弾性体５の貯留槽８へ投入される。こ
うして、球状弾性体５は循環使用される。

【００２０】

【実施例】次に、この発明を、図１に示した本発明の実
施の形態を具体化した実施例によって更に説明する。

【００２１】（実施例１）図２に、この発明の活性炭吸
着塔に設けた除塵装置の一例につき、その概略縦断面図
を示す。ゴミ処理施設で発生したダスト及び有害物質を
含んだ排ガスが、バグフィルター（図示せず）で除塵さ
れた後、活性炭吸着塔１へ導入される手前で、その入り
口部２に排ガス除塵装置４を設けた。除塵装置４は、球
状弾性体５を除塵部６へ導入するための装入機構９と、
球状弾性体５が充填された除塵部６と、排ガス中のダス
トが付着した球状弾性体５を除塵部６の排出口６ａを経
由して取り出すための排出機構１０とからなっている。
そして、装入機構９及び排出機構１０はいずれも、除塵
部６に連接する管胴の途中に、ダブルフラップダンパー
が設けられた構成となっている。即ち、装入機構９に
は、管胴１２に二つのフラップダンパー９a、９bが直列
に設けられ、排出機構には、管胴１３に二つのフラップ
ダンパー１０a、１０bが設けられている。

【００２２】除塵部６は、排ガス流路３の途中に設けら
れた球状弾性体充填層７を主な構成要素とする。この球
状弾性体充填層７は、排ガスの動圧によりその流れ方向
に徐々に移動するので、その内部の球状弾性体５は自動
的に更新される。しかし、この更新を一層適切な速度で
行なうために、また、その滞留を防止するために、球状
弾性体５の装入量と排出量とを制御する。ここでは、球
状弾性体充填層７が排ガス流路３内に構成されており、
その上流端部及び下流端部に、例えばパンチングメタル
のような孔明き板１４、１５を、排ガス流路３の方向に
可動式に設ける。但し、上流側の孔明き板１４の設置位
置は、上記観点から、装入機構９のフラップダンパー９
ｂ設置位置に隣接した場所が望ましく、下流側の孔明き
板１５の設置位置は、除塵部６からの球状弾性体５の排
出口６ａに隣接させることが望ましい。

【００２３】球状弾性体５の装入機構９及び排出機構１
０においてはいずれも、フラップダンパーを二重に設け
る理由は、その装入及び排出時に、排ガスが大気中へリ
ークするのを防ぐためである。こうすることにより、排
ガスのリーク量は微量になる。但し、排ガスに対する安
全基準が厳しい場合には、装入機構９及び排出機構１０
の各ダブルフラップダンパー９ａと９ｂとの間の管胴
に、及び、１０ａと１０ｂとの間の管胴のそれぞれに、
ダンパー１６、１７を介した戻し管１８、１９を設け、
排ガス流路３の下流部２０、２１に、リークした排ガス
を戻す。また、リークした排ガスは、吹込み管１８’、
１９’を経由して、適宜水槽２２に吹き込んでもよい。
いずれを行なう場合も、ダブルフラップダンパーの大気
側フラップダンパー９ａ、１０ｂを閉め、内側フラップ
ダンパー９ｂ、１０ａ、並びに、戻し管のダンパー１６
及び１７を開ける。

【００２４】（実施例２）図３に、この発明の活性炭吸
着塔に設けた除塵装置の他の例につき、その概略縦断面
図を示す。この例は、実施例１で説明した除塵装置に準
じたものであるが、実施例１では、球状弾性体５が排ガ
ス流路３をその流路に沿って移動中にダストを付着する
が、実施例２では、球状弾性体５の装入口と排出口とが
上下の位置関係にあり、球状弾性体５が排ガス流路３を
横切って落下する間に、ダストを付着する点において異
なる。従って、実施例１の除塵装置はいわば別体型とい
うべきものになるが、実施例２の除塵装置はいわば一体
型のものになる。

【００２５】即ち、ゴミ処理施設で発生したダスト及び
有害物質を含んだ排ガスが、バグフィルター（図示せ
ず）で除塵された後、図３に示すように、活性炭吸着塔
１へ導入される手前で、その入り口部２に排ガス除塵装
置４を設け、これにより除塵部６に装入された球状弾性
体５は落下しつつダストを付着して下方に堆積する。こ
うして堆積した球状弾性体堆積層２３を取り出すための
排出機構１０がその下方に設けられている。ここで、装
入機構９及び排出機構１０にはいずれもそれぞれダブル
フラップダンパー９ａ、９ｂ及び１０ａ、１０ｂが管胴
１２及び１３に設けられている。また、孔明き板１５を
球状弾性体堆積層２３の排ガス下流側面に設け、これを
前後進可動式とし、ダストの溜りを防止するためにこれ
を適時動かす。

【００２６】活性炭吸着塔からの排ガスのリーク対策と
して、各ダブルフラップダンパーの大気側フラップダン
パーと内側フラップダンパーとの間、９ａと９ｂの間、
１０ａと１０ｂとの間の管胴１２、１３に送風管２４、
２５をそれぞれ設け、これを通してフラップダンパー方
向に圧縮空気を送風する。この際、装入機構９側におい
ては、送風管２４の開閉弁（図示せず）及びフラップダ
ンパー９ｂを開くと共に、フラップダンパー９ａを閉
め、リークした排ガスをパージして活性炭吸着塔１に導
く。一方、排出機構１０側においては、通風管２６がフ
ラップダンパー１０ａと１０ｂとの間の管胴から、排ガ
ス流路３の上流側に連結して設けられており、送風管２
５の開閉弁（図示せず）を開くと共に、通風管２６の開
閉弁２７を開き、フラップダンパー１０ａ、１０ｂを閉
め、リークした排ガスをパージして、通風管２６を通し
て排ガス流路３の上流側合流部２８より排ガス流路３に
戻す。このようにして、両ダブルフラップダンパーの各
フラップダンパー間内部にリークした排ガスを大気に流
出するのを防止することができる。

【００２７】次に、上述した実施例１及び実施例２にお
いて、排ガス中から除去されたダストが表面に付着した
球状弾性体５を、排出装置１０から洗浄処理装置１１に
移す。図４に、球状弾性体の洗浄処理装置例の概略側面
と、その前後のフロー図を示す。ダストが付着した球状
弾性体５は排出機構１０のフラップダンパー１０ｂから
洗浄鍋２９に投入される。洗浄鍋２９は、球状弾性体５
の洗浄効果を高めるために、それがその底部まで落下し
ないように、二重底構造になっており、その受入時は洗
浄水３０で満たされている。球状弾性体５の排出、投入
終了後、洗浄鍋２９に対して、アーム３１を介したモー
タ３２により振子運動を与え、球状弾性体５を洗浄す
る。洗浄終了後、洗浄鍋２９から排水し、引き続き振子
運動により球状弾性体５を乾燥させる。こうして、ダス
トが洗浄除去され、乾燥された球状弾性体５を収容した
洗浄鍋２９を、モータ３２の作動により傾転させて球状
弾性体５をエプロンコンベア３３に排出、投入する。

【００２８】次いで、エプロンコンベア３３で球状弾性
体５を、装入機構８入り側の貯留槽８（図１参照）へ搬
送し、これに投入する。こうして、球状弾性体５を循環
使用する。なお、除塵装置４からの球状弾性体５の排出
量が少なく、またその搬送距離が短い場合には、エプロ
ンコンベア３３の代りにホイスト等を利用した、より簡
便な手段を用いるのが望ましい。

【００２９】上述した実施例により、排ガス中のダスト
を、活性炭吸着塔の入り側で、簡単な装置で効率よく除
去することができることがわかる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば活
性炭吸着塔の運転を下記の通り行なうことができる。（１）従来の固定床式活性炭吸着塔において排ガス中の
ダストを除去することができ、しかも、活性炭の詰まり
を防止することができる。（２）活性炭や部品の交換、活性炭吸着塔の各装置の保
守及び新規機器導入によるコストの上昇を回避すること
ができる。（３）装置の機器構成の単純化により、装置の信頼性を
向上させることができる。（４）排ガス処理系の設計及び配置上の自由度を高くす
ることができる。（５）活性炭の細粒化を抑制し、活性炭層からのダスト
発生量を低減することができる。

【００３１】以上のように、有害物質及びダストが含ま
れた排ガスの活性炭吸着塔による処理において、ダスト
による活性炭の詰まり防止を、簡単な除塵設備で確実に
行なうことができ、低設備費、且つ低運転費で活性炭を
再生処理することができる。このような活性炭吸着塔に
おける除塵装置を提供することができ、工業上有用な効
果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施に適した活性炭吸着塔における
除塵装置の形態の概念図である。

【図２】この発明の活性炭吸着塔に設けられる除塵装置
の一例を示す概略縦断面図である。

【図３】この発明の活性炭吸着塔に設けられる除塵装置
の他の例を示す概略縦断面図である。

【図４】球状弾性体の洗浄処理装置例の概略側面と、そ
の前後フローを示す図である。

【符号の説明】

１活性炭吸着塔２入り口部３入り口部及びその近傍の排ガス流路４除塵装置５球状弾性体６除塵部６ａ排出口７球状弾性体充填層８貯留槽９球状弾性体の装入機構９ａ、９ｂフラップダンパー１０球状弾性体の排出機構１０ａ、１０ｂフラップダンパー１２、１３管胴１４孔明き板（上流側）１５孔明き板（下流側）１６、１７ダンパー１８、１９戻し管１８’、１９’ 吹込み管２０、２１排ガス流路の下流側２２水槽２３球状弾性体堆積層２４、２５送風管２６通風管２７開閉弁２８合流部２９洗浄鍋３０洗浄水３１アーム３２モータ３３エプロンコンベア

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４Ｆターム(参考） 3K070 DA02 DA03 DA05 DA07 DA24 DA32 DA36 DA45 DA66 DA75 DA76 4D002 AA02 AA12 AA15 AA19 AA33 AC04 AC10 BA04 CA07 EA01 4D058 JA60 JB14 JB21 MA12 QA01 QA03 QA19 SA20 TA03 4K056 AA01 AA02 AA19 DB02 DB07 DB09 DB12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダスト及び有害物質を含んだ排ガスを浄
化処理する活性炭吸着塔の除塵装置であって、前記除塵
装置は、前記排ガスの前記活性炭吸着塔への入り口部に
設けられ、当該除塵装置の排ガス中ダストの付着媒体
は、形態が実質的に球状であって材料が弾性体で構成さ
れていることを特徴とする、活性炭吸着塔の除塵装置。
【請求項２】前記球状弾性体表面に前記ダストを付着
させる除塵部、並びに、当該除塵部に前記球状弾性体を
供給する装入機構、及び当該除塵部から前記球状弾性体
を排出する排出機構で構成され、前記装入機構及び前記
排出機構はいずれも、ダブルフラップダンパーを設けて
いることを特徴とする、請求項１記載の活性炭吸着塔の
除塵装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の除塵装置に
は、更に、前記排出機構から排出された前記球状弾性体
を洗浄するための洗浄装置が設けられており、当該洗浄
装置により洗浄された当該球状弾性体を前記排出機構に
装入し、こうして装入された当該球状弾性体を前記排ガ
ス中ダストの付着媒体としてリサイクル使用することを
特徴とする、活性炭吸着塔の除塵装置の運転方法。