JP2001310113A - Process and device for decomposing organic matter in exhaust gas - Google Patents

Process and device for decomposing organic matter in exhaust gas

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JP2001310113A
JP2001310113A JP2000134272A JP2000134272A JP2001310113A JP 2001310113 A JP2001310113 A JP 2001310113A JP 2000134272 A JP2000134272 A JP 2000134272A JP 2000134272 A JP2000134272 A JP 2000134272A JP 2001310113 A JP2001310113 A JP 2001310113A
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decomposing organic
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史朗 矢嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process and a device for efficiently decomposing organic matters contained in exhaust gas when the exhaust gas from an incinerator, or the like, is cooled. SOLUTION: When the exhaust gas exhausted from the incinerator, or the like, is cooled while preventing the re-synthesizing of dioxins, or the like, hydrogen peroxide is atomized in exhaust gas under the presence of ferrous ions, and the exhaust gas is cooled while oxidative destruction of composing heat-to- decompose organic matters such as dioxin precursors, and the like, contained in the exhaust gas is carried out.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、焼却炉等からの排
ガス中に含まれるダイオキシン等の難分解性有機物の化
学的分解方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for chemically decomposing hardly decomposable organic substances such as dioxin contained in exhaust gas from an incinerator or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】焼却炉の排ガス処理を図5により説明す
る。
2. Description of the Related Art Exhaust gas treatment in an incinerator will be described with reference to FIG.

【0003】生ゴミ等が流動床式焼却炉30で燃焼さ
れ、ボイラ31で排ガスの熱が回収された後、ガス冷却
器32で冷却水噴射ノズル33からの冷却水により高速
冷却され、その下流のダクト34に、消石灰などの脱硫
剤供給装置35から脱硫剤が供給されて排ガス中のSO
x が吸着除去されると共に活性炭供給装置36からの活
性炭の供給で排ガス中のダイオキシン類が吸着される。
その後バグフィルタ37にて脱硫後の脱硫剤とダイオキ
シン類を吸着した活性炭が除去された排ガスが、ガスヒ
ータ38、触媒層39、誘引ファン40を介してスタッ
ク41から排気される。
[0003] Garbage and the like are burned in a fluidized bed incinerator 30 and the heat of the exhaust gas is recovered in a boiler 31. The gas is cooled at a high speed by a cooling water from a cooling water injection nozzle 33 in a gas cooler 32, and is cooled downstream. The desulfurizing agent is supplied from a desulfurizing agent supply device 35 such as slaked lime to the duct 34 of
The x is adsorbed and removed, and the dioxins in the exhaust gas are adsorbed by the supply of activated carbon from the activated carbon supply device 36.
After that, the exhaust gas from which the desulfurizing agent after desulfurization and the activated carbon which adsorbs the dioxins are removed by the bag filter 37 is exhausted from the stack 41 via the gas heater 38, the catalyst layer 39, and the attraction fan 40.

【0004】この排ガス処理において、焼却炉30で
は、850℃以上で燃焼され、難分解性有機物(例えば
ダイオキシン類)の発生は少ないが、排ガス中にはダイ
オキシン前駆物質が多量に含まれており、ボイラ31で
280℃まで排ガスが冷却され、ガス冷却器32で16
0℃以下まで冷却されると、ダイオキシン類の再合成温
度が400℃以下にあるため、ダイオキシン類が再合成
され、下流側で活性炭等による吸着除去を行う必要があ
る。
[0004] In this exhaust gas treatment, the incinerator 30 is burned at 850 ° C or higher, and hardly decomposable organic substances (for example, dioxins) are little generated, but the exhaust gas contains a large amount of a dioxin precursor. The exhaust gas is cooled to 280 ° C. in the boiler 31 and
When the temperature is cooled to 0 ° C. or lower, the resynthesis temperature of dioxins is 400 ° C. or lower. Therefore, dioxins are resynthesized, and it is necessary to perform adsorption removal using activated carbon or the like on the downstream side.

【0005】このダイオキシン類の再合成を防止するに
は、600℃にした排ガスを水スプレーにより瞬間的
(0.5sec)に160℃以下に高速冷却すること
で、排ガスの温度を、ダイオキシン類の再合成温度(3
00〜400℃)を瞬間的に通過させて、再合成が起き
ないようにする必要がある。
In order to prevent the resynthesis of dioxins, the exhaust gas at 600 ° C. is instantaneously (0.5 sec) rapidly cooled to 160 ° C. or less by water spray to lower the temperature of the exhaust gas. Recombination temperature (3
(400-400 ° C.) to prevent instantaneous resynthesis.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大容積
のガス冷却器内の排ガスの温度を水スプレーで急速にか
つ均一に瞬間的に下げることは困難であるため、再合成
は避けられない。
However, since it is difficult to quickly and uniformly instantaneously lower the temperature of the exhaust gas in a large-volume gas cooler by water spray, resynthesis is inevitable.

【0007】従って、後段で粉末活性炭を噴霧し、再合
成したダイオキシン類を吸着させ、その活性炭をバグフ
ィルタで捕集することによりダイオキシン類を除去して
いるが、バグフィルタの負荷が増大すると共に、吸着し
た活性炭の後処理(灰溶融など)も必要となる問題があ
る。
Therefore, powdered activated carbon is sprayed in the subsequent stage to adsorb the resynthesized dioxins, and the activated carbon is collected by a bag filter to remove the dioxins. However, the load on the bag filter is increased. However, there is a problem that post-treatment (such as ash melting) of the adsorbed activated carbon is required.

【0008】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、焼却炉等からの排ガス中を冷却する際に、排ガス中
に含まれる有機物を効率よく分解できる排ガス中の有機
物分解方法及び装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a method and an apparatus for decomposing organic substances in exhaust gas which can efficiently decompose organic substances contained in the exhaust gas when cooling the exhaust gas from an incinerator or the like. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、焼却炉等から排出される排ガス
を、ダイオキシン等の再合成を防止しつつ冷却するに際
し、排ガス中に、第1鉄イオンの存在下で過酸化水素を
噴霧し、排ガス中のダイオキシン前駆物質等排ガス中に
含まれる難分解性有機物の酸化分解を行いつつ冷却する
排ガス中の有機物分解方法である。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that when exhaust gas discharged from an incinerator or the like is cooled while preventing resynthesis of dioxin or the like, the exhaust gas is contained in the exhaust gas. A method for decomposing organic matter in exhaust gas, wherein hydrogen peroxide is sprayed in the presence of ferrous ions to cool while oxidatively decomposing hardly decomposable organic substances contained in the exhaust gas such as dioxin precursors in the exhaust gas.

【0010】請求項2の発明は、焼却炉から出た排ガス
に硫酸第1鉄などの第1鉄イオン含有水を噴霧し、その
後、過酸化水素水を噴霧する請求項1記載の排ガス中の
有機物分解方法である。
[0010] According to a second aspect of the present invention, the exhaust gas discharged from the incinerator is sprayed with ferrous ion-containing water such as ferrous sulfate, and then hydrogen peroxide water is sprayed. It is an organic matter decomposition method.

【0011】請求項3の発明は、排ガスのpHを3程度
の酸性雰囲気に保って過酸化水素水を噴霧する請求項1
又は2記載の排ガス中の有機物分解方法である。
According to a third aspect of the present invention, the hydrogen peroxide solution is sprayed while maintaining the pH of the exhaust gas in an acidic atmosphere of about 3.
Or the method for decomposing organic substances in exhaust gas according to 2.

【0012】請求項4の発明は、排ガスをガス冷却器に
導入し、そのガス冷却器内に冷却水として過酸化水素水
を噴霧する請求項1〜3いずれかに記載の排ガス中の有
機物分解方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, the exhaust gas is introduced into a gas cooler, and hydrogen peroxide solution is sprayed as cooling water into the gas cooler. Is the way.

【0013】請求項5の発明は、焼却炉に、その焼却炉
から排出される排ガスを冷却するガス冷却器を接続し、
その焼却炉とガス冷却器間の排ガスダクトに第1鉄イオ
ン含有水スプレー手段を接続し、ガス冷却器に過酸化水
素水スプレー手段を設けた排ガス中の有機物分解装置で
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, a gas cooler for cooling exhaust gas discharged from the incinerator is connected to the incinerator,
This is an apparatus for decomposing organic matter in exhaust gas, wherein a ferrous ion-containing water spray means is connected to an exhaust gas duct between the incinerator and the gas cooler, and a hydrogen peroxide water spray means is provided for the gas cooler.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0015】図1において、10は焼却炉で、焼却炉1
0に供給された生ゴミなどの被焼却物12を燃焼させる
もので、例えば流動床式焼却炉、ストーカ式焼却炉など
からなる。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an incinerator,
It burns incineration materials 12 such as garbage supplied to 0, and includes, for example, a fluidized bed incinerator and a stoker incinerator.

【0016】焼却炉10で発生した排ガスは、ボイラ1
3で熱回収され、排ガスダクト14にてガス冷却器15
の頂部に導入され、そこで高速で冷却されてダクト16
より排出される。
The exhaust gas generated in the incinerator 10 is supplied to the boiler 1
Heat is recovered in the exhaust gas duct 14 and the gas cooler 15
At the top, where it is cooled at high speed and
Is more exhausted.

【0017】本発明においては、この焼却炉10とガス
冷却器15を結ぶ排ガスダクト14に第1鉄イオン含有
水を噴霧する第1鉄イオン含有水スプレー手段18を設
け、ガス冷却器15に過酸化水素水スプレー手段20を
設けたものである。
In the present invention, the exhaust gas duct 14 connecting the incinerator 10 and the gas cooler 15 is provided with ferrous ion-containing water spray means 18 for spraying ferrous ion-containing water. A hydrogen oxide water spray means 20 is provided.

【0018】このスプレー手段18,20に用いるスプ
レーノズル22は、例えば加圧二流体ノズルからなり、
図2に示すように中心に第1鉄イオン含有水又は過酸化
水素水を噴射する液ノズル24を覆うように空気ノズル
25を設けて形成され、液ノズル24から矢印で示すよ
うに中心に向けてドーナツ状の液膜を形成するよう噴射
し、その外周の空気ノズル25から旋回羽根26にて高
速空気流を矢印に示したように噴射して液ノズル24か
らの液膜を微粒化させて噴霧するもので、従来より低い
液圧力で微粒化が可能で、空気流量の調整により液適径
も調整することができるものである。
The spray nozzle 22 used for the spray means 18 and 20 comprises, for example, a pressurized two-fluid nozzle.
As shown in FIG. 2, an air nozzle 25 is provided so as to cover the liquid nozzle 24 for injecting ferrous ion-containing water or hydrogen peroxide water at the center, and is directed from the liquid nozzle 24 toward the center as indicated by an arrow. To form a donut-shaped liquid film, and a high-speed air flow is sprayed from the air nozzle 25 on the outer periphery of the swirling blade 26 as shown by an arrow to atomize the liquid film from the liquid nozzle 24. It is sprayed and can be atomized with a lower liquid pressure than before, and the liquid diameter can be adjusted by adjusting the air flow rate.

【0019】以上において、排ガスダクト14にて、第
1鉄イオン含有水スプレー手段18で噴射する第1鉄イ
オン(Fe2+)含有水として、硫酸第1鉄(FeS
4 )水溶液を用い、過酸化水素水スプレー手段20か
らの過酸化水素水(H2 2 )としては、濃度10〜3
5wt%のものを用いる。
In the above, ferrous sulfate (FeS) is used as the ferrous ion (Fe 2+ ) -containing water in the exhaust gas duct 14 by the ferrous ion-containing water spray means 18.
O 4 ) aqueous solution, the concentration of hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ) from the hydrogen peroxide solution spraying means 20 is 10 to 3
Use 5 wt%.

【0020】排ガス中に、第1鉄イオン存在下、過酸化
水素を噴霧すると、下記のフェントン反応により水酸遊
離基(・OH)を発生する。
When hydrogen peroxide is sprayed into the exhaust gas in the presence of ferrous ions, hydroxyl free radicals (.OH) are generated by the following Fenton reaction.

【0021】 H2 2 +Fe2+ → Fe3+ +HO- + ・OH このOHラジカルは、ダイオキシン前駆物質が、ガス冷
却器15で再合成してダイオキシン類となる際に、前駆
物質と反応して前駆物質を酸化分解し、ダイオキシン類
の再合成を防止すると共に既に生成したダイオキシン類
も酸化分解する。
H 2 O 2 + Fe 2+ → Fe 3+ + HO + .OH The OH radical reacts with the dioxin precursor when the dioxin precursor is re-synthesized into dioxins by the gas cooler 15. Thus, the precursors are oxidatively decomposed to prevent resynthesis of dioxins, and oxidatively decompose dioxins that have already been formed.

【0022】ここで、ダイオキシン類について説明す
る。
Here, dioxins will be described.

【0023】ダイオキシン類とは、多くの異性体がある
が、代表的にはPCDD(ポリ塩化ジベンゾパラオキシ
ン)とPCDF(ポリ塩化ジベンゾフラン)であり、C
l(塩素)の置換数によって種々に分類される。
Dioxins have many isomers, and are typically PCDD (polychlorinated dibenzoparaoxin) and PCDF (polychlorinated dibenzofuran).
It is classified variously according to the number of substitution of 1 (chlorine).

【0024】ダイオキシンの生成メカニズムについて
は、まだ完全に解明されてはいないが、焼却炉で発生す
るメカニズムについては、生ゴミ等の熱分解や不完全燃
焼に伴う未燃焼有機物が、排ガス中の飛灰表面で、塩化
銅等の触媒作用によって生成する、或いは、燃焼によっ
て生じた多環カーボンスート(ナフタリン,アントラセ
ン、クリセン、ピレン、フェナントレンなど多数)が触
媒作用によって分解したり、熱分解によって生じた可燃
性ガスが触媒作用によって塩素と反応し、クロロフェノ
ール(C6 3 Cl3 O)といった前駆物質となり、こ
れが縮合反応によりPCDD等のダイオキシン類を生成
すると推定されている。
Although the mechanism of dioxin formation has not been completely elucidated yet, the mechanism of the generation in incinerators is that unburned organic matter accompanying the thermal decomposition of garbage and the like and incomplete combustion causes the emission in the exhaust gas. On the ash surface, polycyclic carbon soot (a large number of naphthalene, anthracene, chrysene, pyrene, phenanthrene, etc.) produced by catalysis such as copper chloride or produced by combustion was decomposed by catalysis or produced by thermal decomposition It is presumed that the combustible gas reacts with chlorine by a catalytic action to form a precursor such as chlorophenol (C 6 H 3 Cl 3 O), which generates a dioxin such as PCDD by a condensation reaction.

【0025】しかしながら、前駆物質となるクロロフェ
ノールは、もともとベンゼン核にOHが反応したフェノ
ールに、更にClが反応して生成されたものと考えら
れ、多環カーボンスートも芳香環が多数重合した物質で
あり、基本はベンゼン核にある。
However, chlorophenol, which is a precursor, is considered to have been produced by the reaction of Cl with phenol which had originally reacted with OH on the benzene nucleus, and polycyclic carbon soot was also a substance obtained by polymerizing a large number of aromatic rings. And is basically in the benzene nucleus.

【0026】そこで、本発明は、ダイオキシン類の前駆
物質は、ベンゼン核であるとし、このベンゼン核をフェ
ントン反応で分解して単純な物質(ダイオキシンにはな
り得ない、炭化水素やCO2 )に分解することにある。
Therefore, the present invention assumes that the precursor of dioxins is a benzene nucleus, and this benzene nucleus is decomposed by the Fenton reaction to a simple substance (hydrocarbon or CO 2 , which cannot be dioxin). Decompose.

【0027】そこで、ベンゼンの酸化分解経路を反応式
で説明する。
Therefore, the oxidative decomposition route of benzene will be described by a reaction formula.

【0028】フェントン反応について;第1鉄イオン
(Fe2+)と過酸化水素(H2 2 )、それにpH3程
度の酸性雰囲気とするための(H+ ) があると、第1鉄
イオンの存在下で、・OHラジカルが発生する。
Regarding the Fenton reaction: ferrous ion (Fe 2+ ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and (H + ) for forming an acidic atmosphere of about pH 3 In the presence, .OH radicals are generated.

【0029】 FeSO4 →Fe2+ +SO4 2-2 2 +Fe2++H+ →H2 O+・OH+Fe3+ 酸性でない(H+ がない)場合、 Fe2++H2 2 →Fe3++OH- +・OH Fe3++H2 2 →Fe2++HO2 ・+H+ 結局、鉄塩の存在で、2H2 2 →H2 O+O2 とレド
ックス反応によりラジカルが生成されない。
FeSO 4 → Fe 2+ + SO 4 2− H 2 O 2 + Fe 2+ + H + → H 2 O + .OH + Fe 3+ When not acidic (no H + ), Fe 2+ + H 2 O 2 → Fe 3 + + OH - + · OH Fe 3+ + H 2 O 2 → Fe 2+ + HO 2 · + H + eventually, in the presence of iron salt, 2H 2 O 2 → H 2 O + O 2 and radicals by redox reaction is not generated.

【0030】この・OHラジカルを生成するには、Fe
2+だけでなく、Cu+ でもよい。
In order to generate the .OH radical, Fe
Not only 2+ but also Cu + may be used.

【0031】排ガス中の飛灰には、Fe、Znなどの重
金属があり、これが触媒となって、さまざまな有機塩素
化合物、フェノール類ができる。
Fly ash in the exhaust gas contains heavy metals such as Fe and Zn, which serve as a catalyst to produce various organic chlorine compounds and phenols.

【0032】例えば、ベンゼンとCl2 が反応するとク
ロルベンゼン、金属酸化物(例えばFeO)があるとフ
ェノールとなる。
For example, when benzene reacts with Cl 2, it becomes chlorobenzene, and when there is a metal oxide (eg, FeO), it becomes phenol.

【0033】ベンゼンは、アセチレン等の炭化水素の高
温下の重合で生成することが知られており、アセチレン
は有機物の乾留で生成することが知られている。従って
ベンゼンが、生ゴミに含まれているプラスチック等の芳
香族化合物が熱分解した結果生成するが、未燃分である
多環カーボンスートの成分の分解によっても生成する。
Benzene is known to be produced by polymerization of hydrocarbons such as acetylene at high temperatures, and acetylene is known to be produced by dry distillation of organic substances. Accordingly, benzene is produced as a result of thermal decomposition of aromatic compounds such as plastics contained in garbage, but is also produced by decomposition of unburned polycyclic carbon soot components.

【0034】ダイオキシンの生成経路の推定;一度生成
したフェノールは、化1により2量体のジフェニルエー
テルになることができる。
Estimation of dioxin production route; once formed phenol can be converted to dimer diphenyl ether by the following chemical formula 1.

【0035】[0035]

【化1】 Embedded image

【0036】このフェノールが、1−クロロフェノール
であれば、化2となる。
If this phenol is 1-chlorophenol, it is represented by Chemical Formula 2.

【0037】[0037]

【化2】 Embedded image

【0038】また、OH基を2つもつレゾルシンも存在
すると考えられ、レゾルシンにClがついていれば2量
体化して例えば化3の反応が起きて3,7ジクロルジベ
ンゾパラジオキシン(PCDD)が生成されても不思議
でない。
It is also considered that resorcinol having two OH groups is present. If Cl is attached to resorcinol, dimerization occurs, for example, the reaction of formula 3 occurs, and 3,7 dichlorodibenzoparadioxin (PCDD) is formed. No wonder it is created.

【0039】[0039]

【化3】 Embedded image

【0040】このようにベンゼンがあれば、排ガス中の
共存物質と反応して、化4のダイオキシンPCDDが生
成することは十分推定される。
It is sufficiently presumed that benzene reacts with the coexisting substance in the exhaust gas to produce the dioxin PCDD of Chemical formula 4.

【0041】[0041]

【化4】 Embedded image

【0042】ベンゼンのフェントン反応による酸化分解
について;先ずベンゼンは、酸化されて化5のようにマ
レイン酸になるが、この場合、ベンゼンは、先ずキノン
になり、次いでマレイン酸になるといわれている。
Oxidative decomposition of benzene by the Fenton reaction; first, benzene is oxidized to maleic acid as shown in Chemical formula 5, in which case it is said that benzene first becomes quinone and then maleic acid.

【0043】[0043]

【化5】 Embedded image

【0044】このようにベンゼンを酸化してマレイン酸
とすることで、マレイン酸以降は単純な酸化により、C
2 とH2 Oに分解できる。
As described above, benzene is oxidized to maleic acid, and after maleic acid, C is obtained by simple oxidation.
Decomposes into O 2 and H 2 O.

【0045】よって、ベンゼンの酸化分解をフェントン
反応、つまり・OHラジカルによる酸化として分解を考
えるが、ベンゼンから・OHラジカルによる酸化によ
り、マレイン酸とグリオキサールが生成する反応Aと、
ベンゼンがキノンとなり、キノンがマレイン酸になる反
応Bの2通りが考えられる。またこの反応A,B以外に
もあるが、きりがないので、以下反応A,Bにおける・
OHラジカルによる酸化分解経路を説明する。
Thus, the oxidative decomposition of benzene is considered as decomposition by the Fenton reaction, that is, oxidation by .OH radicals. The reaction A in which maleic acid and glyoxal are generated from benzene by oxidation by .OH radicals,
There are two types of reaction B, in which benzene turns into quinone and quinone turns into maleic acid. In addition, there are other reactions A and B, but there is no limit.
The oxidative decomposition pathway by OH radical will be described.

【0046】図3,図4は、反応Aにおける・OHラジ
カルによる酸化分解経路を示したものである。
FIGS. 3 and 4 show the oxidative decomposition pathways by the .OH radicals in Reaction A.

【0047】この図4で、グリオキサールの酸化分解
は、単純にCO2 とH2 Oとなるので省略した。
In FIG. 4, the oxidative decomposition of glyoxal is omitted because it is simply CO 2 and H 2 O.

【0048】この図3,図4の酸化分解経路は、トータ
ルでは、化6となる。
The oxidative decomposition pathways shown in FIGS. 3 and 4 are represented by Chemical Formula 6 in total.

【0049】[0049]

【化6】 Embedded image

【0050】次に、反応Bにおける・OHラジカルによ
る酸化分解経路を説明する。
Next, the oxidative decomposition route by the .OH radical in the reaction B will be described.

【0051】ベンゼンがキノンとなるには、化7,化8
となる。
In order for benzene to become quinone,
Becomes

【0052】[0052]

【化7】 Embedded image

【0053】[0053]

【化8】 Embedded image

【0054】つまりトータルでは、化9となる。That is, the total is as follows.

【0055】[0055]

【化9】 Embedded image

【0056】次に、キノンからマレイン酸までの分解を
説明するが、 Fe3++H2 2 →Fe2++HO2 ・+H+ の反応によるHO2 ・で生成(4HO2 ・→4・OH+
4[O])される・OHと活性期の酸素[O]で説明す
ると、化10,化11となる。
Next, the decomposition of quinone to maleic acid will be described. The formation of HO 2 by the reaction of Fe 3+ + H 2 O 2 → Fe 2+ + HO 2. + H + (4HO 2 .fwdarw.4.OH +
4 [O]) If it is explained by the OH and the oxygen [O] in the active period, the following formulas are obtained.

【0057】[0057]

【化10】 Embedded image

【0058】[0058]

【化11】 Embedded image

【0059】トータルでは、化12となる。The total is as shown in FIG.

【0060】[0060]

【化12】 Embedded image

【0061】以上より、ベンゼンが・OHラジカルで酸
化分解できることを説明したが、反応時間について、焼
却炉での燃焼ガス温度は、800℃以上、通常は850
℃以上で滞留時間は2秒以上とされるが、フェントン反
応は瞬時に起こるため、ガス冷却器15で十分に前駆物
質となるベンゼンを分解できる。
Although it has been described above that benzene can be oxidatively decomposed by OH radicals, the combustion gas temperature in an incinerator is 800 ° C. or higher, usually 850 ° C., for the reaction time.
Although the residence time is set to 2 seconds or more at a temperature of not less than ° C, the benzene as a precursor can be sufficiently decomposed in the gas cooler 15 because the Fenton reaction occurs instantaneously.

【0062】また、図1では、ボイラ13を設け、熱回
収を行っているが、このボイラ13で熱回収した後の温
度は通常280℃であり、ダイオキシン類の再合成温度
領域を通過するため、ボイラ13以後の排ガス温度を再
合成温度以上(例えば350℃)とし、ガス冷却器15
で過酸化水素水にて高速で160℃に瞬時に冷却し、同
時にフェントン反応によって前駆物資を分解するように
する。
In FIG. 1, the boiler 13 is provided to recover the heat. However, the temperature after the heat recovery by the boiler 13 is usually 280 ° C., and the boiler 13 passes through the temperature range for recombining dioxins. The temperature of the exhaust gas after the boiler 13 is set to be equal to or higher than the resynthesis temperature (for example, 350 ° C.), and the gas cooler 15
The solution is instantaneously cooled to 160 ° C. at a high speed with a hydrogen peroxide solution, and at the same time, the precursor is decomposed by the Fenton reaction.

【0063】また、ボイラ13を設けずに、排ガスに第
1鉄イオン含有水を噴射して、例えば排ガス温度を60
0℃程度にした後、これをガス冷却器15に導入し、過
酸化水素水を噴射して160℃に冷却すると共にフェン
トン反応を起こさせるようにしてもよい。
Further, without providing the boiler 13, water containing ferrous ions is injected into the exhaust gas so that, for example, the exhaust gas temperature is reduced to 60 ° C.
After the temperature is reduced to about 0 ° C., the mixture may be introduced into the gas cooler 15 and hydrogen peroxide solution may be injected to cool to 160 ° C. and cause the Fenton reaction.

【0064】第1鉄イオン含有水として、硫酸第1鉄
(FeSO4 )水溶液は、Feモル比として、過酸化水
素水(H2 2 )の0.1〜0.5倍、もしくは、Fe
として80ml/lとする。
As the ferrous ion-containing water, the ferrous sulfate (FeSO 4 ) aqueous solution is 0.1 to 0.5 times the hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ) in terms of Fe molar ratio, or
80 ml / l.

【0065】この添加量の最適値は、予め排ガス成分を
採取分析し、フェントン反応による分解試験によって求
める。この場合、排ガスを水に通し、水の酸化還元電位
との相関を求めておけば、各種焼却設備の現場で簡易に
モニタリングすることも可能となる。
The optimum value of the addition amount is obtained by sampling and analyzing exhaust gas components in advance and performing a decomposition test by the Fenton reaction. In this case, if the exhaust gas is passed through water and the correlation with the oxidation-reduction potential of the water is determined, it is possible to easily monitor at the site of various incineration facilities.

【0066】また、ガス冷却器15以降は、図5の従来
例で説明した脱硫剤の投入は行うが、活性炭の投入は行
わなくてもよい。またバグフィルタ以降で、過酸化水素
水を噴霧するスクラバーを設け、排ガス中の残留ダス
ト、HCl,SOx 成分等を過酸化水素水のスクラバー
で洗浄、除去するようにしてもよい。
After the gas cooler 15, the desulfurizing agent described in the conventional example of FIG. 5 is charged, but the activated carbon need not be charged. Further, a scrubber for spraying hydrogen peroxide solution may be provided after the bag filter, and residual dust, HCl, SOx components, etc. in the exhaust gas may be washed and removed by the hydrogen peroxide solution scrubber.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次の如き
優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0068】(1)特別な装置を付加することなく、排
ガス中のダイオキシン前駆物質を分解することができ
る。
(1) The dioxin precursor in the exhaust gas can be decomposed without adding a special device.

【0069】(2)過酸化水素水の分解による・OHラ
ジカル成分に不可欠な第1鉄イオンは、排ガス中のダス
ト成分中に鉄分を多く含む場合には元素状の鉄であって
もよい。
(2) Decomposition of Hydrogen Peroxide Aqueous ferrous ions indispensable for the OH radical component may be elemental iron when the dust component in the exhaust gas contains a large amount of iron.

【0070】(3)ダイオキシン類を吸着除去するため
の粉末活性炭の投与を全廃もしくは大幅に低減させるこ
とができ、バグフィルタの負荷を小さくできると共に活
性炭の処理が全部もしくは大部分が不要となる。
(3) The administration of powdered activated carbon for adsorbing and removing dioxins can be completely eliminated or greatly reduced, the load on the bag filter can be reduced, and all or most of the activated carbon treatment becomes unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるスプレー手段に用いる二流体加圧
ノズルの詳細を示す要部断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing details of a two-fluid pressurizing nozzle used for a spray unit in FIG.

【図3】本発明において、ダイオキシン類前駆物質とし
てのベンゼンの・OHラジカルによる酸化分解経路を説
明する図である。
FIG. 3 is a view for explaining the oxidative decomposition route of benzene as a dioxin precursor in the present invention by using OH radicals.

【図4】図3の酸化分解経路の続きを説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a continuation of the oxidative decomposition route in FIG. 3;

【図5】従来例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 焼却炉 15 ガス冷却器 14 排ガスダクト 18 第1鉄イオン含有水スプレー手段 20 過酸化水素水スプレー手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Incinerator 15 Gas cooler 14 Exhaust gas duct 18 Ferrous ion containing water spray means 20 Hydrogen peroxide water spray means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 順也 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社機械・プラント開 発センター内 Fターム(参考) 3K065 AA18 AC01 BA01 HA02 4D002 AA21 AC04 BA04 BA05 BA13 CA01 CA13 DA14 DA22 DA52 EA02 GA01 GB09 4H006 AA04 AA05 AC13 AC26 BA19 BA36 BB31 BC10 BC34 BD80 BE32  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Junya Nishino 1st Shin-Nakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ishikawashima-Harima Heavy Industries, Ltd. Machinery and Plant Development Center F term (reference) 3K065 AA18 AC01 BA01 HA02 4D002 AA21 AC04 BA04 BA05 BA13 CA01 CA13 DA14 DA22 DA52 EA02 GA01 GB09 4H006 AA04 AA05 AC13 AC26 BA19 BA36 BB31 BC10 BC34 BD80 BE32

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 焼却炉等から排出される排ガスを、ダイ
オキシン等の再合成を防止しつつ冷却するに際し、排ガ
ス中に、第1鉄イオンの存在下で過酸化水素を噴霧し、
排ガス中のダイオキシン前駆物質等排ガス中に含まれる
難分解性有機物の酸化分解を行いつつ冷却することを特
徴とする排ガス中の有機物分解方法。
When cooling exhaust gas discharged from an incinerator or the like while preventing resynthesis of dioxin or the like, hydrogen peroxide is sprayed into the exhaust gas in the presence of ferrous ions,
A method for decomposing organic substances in exhaust gas, comprising cooling while performing oxidative decomposition of hardly decomposable organic substances contained in the exhaust gas such as dioxin precursors in the exhaust gas.
【請求項2】 焼却炉から出た排ガスに硫酸第1鉄など
の第1鉄イオン含有水を噴霧し、その後、過酸化水素水
を噴霧する請求項1記載の排ガス中の有機物分解方法。
2. The method for decomposing organic matters in exhaust gas according to claim 1, wherein ferrous ion-containing water such as ferrous sulfate is sprayed onto the exhaust gas discharged from the incinerator, and then hydrogen peroxide water is sprayed.
【請求項3】 排ガスのpHを3程度の酸性雰囲気に保
って過酸化水素水を噴霧する請求項1又は2記載の排ガ
ス中の有機物分解方法。
3. The method for decomposing organic matter in exhaust gas according to claim 1, wherein the hydrogen peroxide is sprayed while maintaining the pH of the exhaust gas in an acidic atmosphere of about 3.
【請求項4】 排ガスをガス冷却器に導入し、そのガス
冷却器内に冷却水として過酸化水素水を噴霧する請求項
1〜3いずれかに記載の排ガス中の有機物分解方法。
4. The method for decomposing organic matter in exhaust gas according to claim 1, wherein the exhaust gas is introduced into a gas cooler, and a hydrogen peroxide solution is sprayed as cooling water into the gas cooler.
【請求項5】 焼却炉に、その焼却炉から排出される排
ガスを冷却するガス冷却器を接続し、その焼却炉とガス
冷却器間の排ガスダクトに第1鉄イオン含有水スプレー
手段を接続し、ガス冷却器に過酸化水素水スプレー手段
を設けたことを特徴とする排ガス中の有機物分解装置。
5. An incinerator is connected to a gas cooler for cooling exhaust gas discharged from the incinerator, and a ferrous ion-containing water spray means is connected to an exhaust gas duct between the incinerator and the gas cooler. An apparatus for decomposing organic substances in exhaust gas, wherein a hydrogen peroxide water spray means is provided in the gas cooler.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009233059A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Electric Works Co Ltd Air cleaning apparatus
JP6039834B1 (en) * 2016-01-22 2016-12-07 愛和産業株式会社 Organic fuel and composting equipment
CN108939878A (en) * 2017-05-19 2018-12-07 南开大学 A kind of method that multistage Fenton removes removing exhaust gas small molecular organic matter

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