JP2000271435A - 排ガス処理方法及び装置 - Google Patents
排ガス処理方法及び装置Info
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Abstract
定し、吸着性能に応じて運転状態を変化させることが可
能な排ガス処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 吸着装置1、脱離装置2、分離装置3間
で活性炭等の炭素質吸着剤を循環させ、排ガス中の汚染
物質を吸着除去する装置であり、制御装置5は、流量調
整バルブ6〜8を制御し、質量流量計9の入力信号を受
けて、循環経路内の炭素質吸着剤のサイクル数分布を推
定し、このサイクル数分布から吸着性能を推定して、推
定した吸着性能に応じて運転状態を変化させる。
Description
び装置に関し、特に、吸着装置と脱離装置の間で炭素質
吸着剤を循環させ、排ガス中の汚染物質を炭素質吸着剤
に吸着させて処理する排ガス処理方法及び装置に関す
る。
処理装置として、排ガスを活性炭等の炭素質吸着剤と接
触させることにより、硫黄酸化物を炭素質吸着剤に吸着
させて除去する脱硫装置が知られている。この脱硫装置
においては、吸着後の炭素質吸着剤は、加熱処理するこ
とで吸着物を脱離させて再生された後、再使用される。
吸着剤の吸着性能は、吸着・脱離を繰り返すことで変化
することが知られている。そして、炭素質吸着剤は、一
部が吸着・脱離のサイクル中で粉状や灰化することは避
けられず、サイクルを繰り返すたびにその量は減少して
しまうため、減少分だけ新規の炭素質吸着剤を追加する
必要がある。吸着後の炭素質吸着剤を下側から取り出
し、再生した炭素質吸着剤を上側へと戻すことで、炭素
質吸着剤を所定時間装置内に滞留させる広く用いられて
いるタイプの吸着装置においては、この結果、サイクル
数の異なる炭素質吸着剤が内部に混在してしまうが、吸
着性能の評価が困難であるため、吸着性能の変化に拘ら
ず同一条件で運転を行っていた。
内部の炭素質吸着剤の吸着性能を推定し、吸着性能に応
じて運転状態を変化させることが可能な排ガス処理方法
及び装置を提供することを課題とする。
め、本発明の排ガス処理方法は、吸着装置と脱離装置間
で炭素質吸着剤を循環させ、吸着装置で炭素質吸着剤に
吸着させた排ガス中の汚染物質を、脱離装置で炭素質吸
着剤を加熱することで脱離して除去する排ガス処理方法
において、(1)吸着装置からの炭素質吸着剤の取出量
と、吸着装置への炭素質吸着剤の戻し量を計測あるいは
判定して、その差を基にして炭素質吸着剤の追加の補給
量を決定する工程と、(2)決定した補給量に基づいて
吸着装置へ炭素質吸着剤を追加して補給する工程と、
(3)取出量、戻し量、補給量に基づいて吸着装置内部
に充填されている炭素質吸着剤の吸着・脱離サイクル数
分布を推定する工程と、(4)推定した吸着・脱離サイ
クル数分布を基にして吸着装置内部に充填されている炭
素質吸着剤の吸着性能を推定する工程と、(5)推定し
た吸着性能に応じて各装置の運転状態を制御する工程
と、を備えていることを特徴とする。
充填した炭素質吸着剤中に排ガスを通過させて排ガス中
の汚染物質を炭素質吸着剤に吸着させる吸着装置と、
(2)吸着装置から所定量の炭素質吸着剤を取り出す吸
着剤取出手段と、(3)取り出した炭素質吸着剤を加熱
して、吸着させた汚染物質を脱離させることで炭素質吸
着剤を再生する脱離装置と、(4)脱離装置で再生され
た炭素質吸着剤中の不要物を除去する分離装置と、
(5)吸着装置への炭素質吸着剤の戻し量を判定する戻
し量判定手段と、(6)新規の炭素質吸着剤を吸着装置
へと補給する補給手段と、(7)これらの取出量と戻し
量を基にして、補給手段で補給する炭素質吸着剤の補給
量を制御するとともに、取出量、戻し量、補給量を基に
して吸着装置の内部に充填されている炭素質吸着剤の吸
着・脱離サイクル数分布、さらにその吸着性能を推定
し、推定した吸着性能に応じてシステム全体の運転状態
を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とす
る。
ることにより、吸着装置内部に充填されている吸着剤の
吸着・脱離サイクル数別の内訳、つまりサイクル数分布
を推定することができる。吸着・脱離サイクル数に対す
る吸着剤の吸着性能変化を求めておけば、この推定吸着
・脱離サイクル数分布から現在の吸着装置の吸着性能が
求まる。この吸着性能に応じて吸着装置を含むシステム
全体の運転状態を制御することで、効率の良い運転が可
能となる。
して炭素質吸着剤の吸着装置内での滞留時間の所定範囲
内への制御を含んでもよい。このようにすると、炭素質
吸着剤がまだ吸着可能な状態であるにも拘らず脱離装置
に移送されたり、逆に、すで0に吸着困難な状態である
にも拘らず吸着装置に留まっていたりすることがなくな
り、各吸着サイクルにおいて、効率良く汚染物質を吸着
することが可能となる。
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
構成図を示す。この装置は、主として排ガス中に含まれ
る硫黄酸化物を除去する脱硫装置であり、炭素質吸着剤
として活性炭が充填され、通過させる排ガス中の汚染物
質を吸着して除去する吸着装置1と、吸着後の活性炭を
加熱して吸着した汚染物質を脱離させ、活性炭の再生を
行う脱離装置2を備えている。そして、吸着装置1と脱
離装置2とは、ラインL3で接続され、このラインL3
上には、吸着装置1からの活性炭の取出量を調整する流
量調整バルブ6が配置されている。
を介して吸着剤と粉化した活性炭を篩い分けする分離装
置3が接続されている。このラインL5には、流量調整
バルブ7が配置されている。分離装置3は、ラインL6
により吸着装置1に接続され、吸着装置1→脱離装置2
→分離装置3→吸着装置1という活性炭の循環経路を構
成する。吸着装置1には、さらに、ラインL8を介して
活性炭補給装置4が接続されており、ラインL8には、
流量調整バルブ8が配置されている。そして、分離装置
のダスト排出ラインL7には、質量流量計9が配置され
ている。さらに、各流量調整バルブ6〜8と質量流量計
9の入出力は、制御装置5に接続されている。
明に係る排ガス処理方法について説明する。
装置1内に充填されている活性炭と接触することで、排
ガス中に含まれる汚染物質、例えば、硫黄酸化物が活性
炭に吸着されて除去される。処理済排ガスは、ラインL
2を介して排出される。
され、ラインL3を介して脱離装置2へと供給される。
吸着装置1からの取出量は、制御装置5が流量調整バル
ブ6を制御することにより調整される。この取出量を調
整することで、吸着装置1内における活性炭の滞留時間
を調整することができる。そして、この活性炭の滞留時
間は、後述する手法により得られた吸着装置1内の活性
炭の脱硫性能推定値を基にして、最適な滞留時間となる
よう調整されている。
とにより吸着した硫黄酸化物等を脱離させて活性炭の再
生を行う。脱離ガスはラインL4を介して図示していな
い回収装置等の処理装置へと送られる。一方、再生され
た活性炭は、ラインL5を介して分離装置3へと送られ
る。分離装置3では、吸着・脱離サイクルを経て粉化し
た活性炭が篩い分けされ、ラインL7を介して取り除か
れて処理される。粉化した活性炭が取り除かれた再生活
性炭は、ラインL6を介して吸着装置1へと戻される。
制御装置5は、除去された粉化した分の量を質量流量計
9でモニターし、相当する量の活性炭を新たに活性炭補
給装置4からラインL8を介して吸着装置1へと供給す
る。この供給量の調整は、流量調整バルブ8を制御する
ことで行われる。つまり、ラインL6から吸着装置1へ
と供給される活性炭の戻し量とラインL8から吸着装置
1へと供給される活性炭の補給量の和がラインL3によ
り吸着装置1から取り出される活性炭の取出量に一致す
るように制御される。
の推定について詳細に説明する。図2は、吸着・脱離を
1サイクルとして、サイクル数に対する脱硫性能の変化
を新品、つまり、1度も吸着を行っていないサイクル数
0の活性炭の脱硫性能を1として基準化した値βの変化
として表したグラフである。図に示されるように、脱硫
性能は、サイクル数が増すほど高くなる。サイクル数の
異なる活性炭が混在している場合には、これらの活性炭
中のサイクル数の分布がわかれば、サイクル数ごとに活
性炭の脱硫性能を評価し、最終的に全体の脱硫性能を評
価することが可能となる。
置3→吸着装置1で形成される循環経路内における活性
炭のサイクル数分布の循環サイクルによる変化を模式的
に表した図である。以下、循環サイクルの1サイクルと
は、活性炭が循環経路を一巡する期間を指すものとす
る。ここで、A(n)をn回目の循環サイクルにおける
循環経路内の活性炭の総量(以下、総流通量と呼ぶ)
[m3]、an(i)をこの循環サイクルにおけるサイク
ル数がiの活性炭の量[m3]、mをn回目の循環サイ
クルにおいて残存する活性炭のうち最大のサイクル数、
P(n)をn回目の循環サイクルにおける補給活性炭量
[m3]とする。すると、それぞれの循環サイクルで、
る活性炭のサイクル数分布が既知であるとき、n回目の
循環サイクルにおける活性炭のサイクル数分布は、以下
のようにして求められる。
ら終了までの間の流量調整バルブ8による補給活性炭量
を積算することで、P(n)を求める。このn−1回目
の循環サイクルの終了は、流量調整バルブ6による吸着
装置1からの活性炭の取出量をサイクル開始から積算し
てA(n−1)と一致した時点とすることで、判定可能
である。
て、サイクル数が多いものから粉化し、分離装置3で分
離されたものとみて、補給分P(n)に達するまでa
n-1(i)から除去していき、n回目の循環サイクルの
各サイクル数の活性炭量を求める。
おける活性炭の最大サイクル数をm’とし、kを次式に
よって定義する。
n(i)は次式によって表せる。
性炭のサイクル数分布が求まる。活性炭の脱硫性能J
(n)は、予め求めておいたサイクル数iにおける活性
炭の脱硫性能特性β(i)を用いて次式によって求める
ことができる。
(n)を0回目の循環サイクル、つまり、新品の活性炭
の脱硫性能と比較して示したグラフの一例である。横軸
のプロット間隔がまばらなのは、脱硫性能に応じて活性
炭の滞留時間を変化させたためである。
を酸化処理、熱処理あるいは水蒸気などで賦活して得ら
れる活性炭、活性コークス、活性チャーなどが一般的に
使用されるが、これらにバナジウム、鉄、マンガンなど
の金属化合物を坦持させたものも使用可能である。
例を説明したが、本発明は脱硫以外にも脱硝など各種の
吸着性能を評価して性能に応じた運転制御に適用するこ
とが可能である。評価する性能は1つでなく、複数を組
み合わせて評価してもよい。運転制御としては、排ガス
負荷量の調整などを用いてもよい。また、サイクル数分
布の推定アルゴリズムは上記のものに限られるものでは
ない。
吸着装置内の炭素質吸着剤のサイクル数分布を推定し
て、これを基にして炭素質吸着剤の吸着性能を評価し
て、評価した吸着性能に応じて装置の運転条件を制御し
ているので、炭素質吸着剤を効率良く使用することがで
きる。
概略図である。
変化を示す図である。
循環サイクルによる変化を模式的に表した図である。
による変化例を示すグラフである。
炭補給装置、5…制御装置、6〜8…流量調整バルブ、
9…質量流量計、L1〜L8…ライン。
Claims (4)
- 【請求項1】 吸着装置と脱離装置との間で炭素質吸着
剤を循環させ、前記吸着装置で前記炭素質吸着剤に吸着
させた排ガス中の汚染物質を、前記脱離装置で前記炭素
質吸着剤を加熱することで脱離して除去する排ガス処理
方法において、 前記吸着装置からの炭素質吸着剤の取出量と、前記吸着
装置への炭素質吸着剤の戻し量を計測あるいは判定し
て、その差を基にして炭素質吸着剤の追加の補給量を決
定する工程と、 決定した前記補給量に基づいて前記吸着装置へ炭素質吸
着剤を追加して補給する工程と、 前記取出量、戻し量、補給量に基づいて前記吸着装置内
部に充填されている炭素質吸着剤の吸着・脱離サイクル
数分布を推定する工程と、 推定した吸着・脱離サイクル数分布を基にして前記吸着
装置内部に充填されている炭素質吸着剤の吸着性能を推
定する工程と、 推定した吸着性能に応じて前記排ガス処理装置の運転状
態を制御する工程と、 を備えていることを特徴とする排ガス処理方法。 - 【請求項2】 前記運転状態を制御する工程は、前記取
出量を調整することで、前記炭素質吸着剤の前記吸着装
置内での滞留時間を所定範囲内に制御する工程を含むこ
とを特徴とする請求項1記載の排ガス処理方法。 - 【請求項3】 充填した炭素質吸着剤中に排ガスを通過
させて排ガス中の汚染物質を前記炭素質吸着剤に吸着さ
せる吸着装置と、 前記吸着装置から所定の取出量の炭素質吸着剤を取り出
す吸着剤取出手段と、 取り出した炭素質吸着剤を加熱して、吸着させた汚染物
質を脱離させることで前記炭素質吸着剤を再生する脱離
装置と、 前記脱離装置で再生された炭素質吸着剤中の不要物を除
去する分離装置と、 前記吸着装置への炭素質吸着剤の戻し量を判定する戻し
量判定手段と、 新規の炭素質吸着剤を前記吸着装置へと補給する補給手
段と、 前記取出量と戻し量を基にして、前記補給手段で補給す
る炭素質吸着剤の補給量を制御するとともに、前記取出
量、戻し量、補給量を基にして前記吸着装置の内部に充
填されている炭素質吸着剤の吸着・脱離サイクル数分
布、さらにその吸着性能を推定し、推定した吸着性能に
応じてシステム全体の運転状態を制御する制御装置と、 を備えている排ガス処理装置。 - 【請求項4】 前記制御装置の運転状態制御は、前記吸
着剤取出手段を制御して前記取出量を調整することで、
前記炭素質吸着剤の前記吸着装置内での滞留時間の所定
範囲内への制御を含むことを特徴とする請求項3記載の
排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08388399A JP3678604B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 排ガス処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000271435A true JP2000271435A (ja) | 2000-10-03 |
JP3678604B2 JP3678604B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=13815069
Family Applications (1)
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JP08388399A Expired - Fee Related JP3678604B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 排ガス処理方法及び装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108211654A (zh) * | 2018-01-07 | 2018-06-29 | 吕刚 | 具有流量控制和自动换芯功能的烟气处理环保系统 |
WO2019144523A1 (zh) * | 2018-01-29 | 2019-08-01 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种多工序烟气净化系统及其控制方法 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08388399A patent/JP3678604B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108211654A (zh) * | 2018-01-07 | 2018-06-29 | 吕刚 | 具有流量控制和自动换芯功能的烟气处理环保系统 |
CN108211654B (zh) * | 2018-01-07 | 2021-01-26 | 境卫士(重庆)环保科技有限公司 | 具有流量控制和自动换芯功能的烟气处理环保系统 |
WO2019144523A1 (zh) * | 2018-01-29 | 2019-08-01 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种多工序烟气净化系统及其控制方法 |
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