JP2002069468A - Method and apparatus for purifying digested gas - Google Patents

Method and apparatus for purifying digested gas

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JP2002069468A
JP2002069468A JP2000265718A JP2000265718A JP2002069468A JP 2002069468 A JP2002069468 A JP 2002069468A JP 2000265718 A JP2000265718 A JP 2000265718A JP 2000265718 A JP2000265718 A JP 2000265718A JP 2002069468 A JP2002069468 A JP 2002069468A
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JP
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gas
siloxane compound
digestion gas
digestion
cooling
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Application number
JP2000265718A
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Japanese (ja)
Inventor
Keizo Hamaguchi
敬三 浜口
Masanori Nagafuji
雅則 長藤
Akira Shimizu
明 清水
Hiroshi Shimizu
浩 清水
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for purifying a digested gas which apparatus is capable of removing inexpensively and efficiently a siloxane compound in a digested gas of a sewage sludge. SOLUTION: This apparatus is for removing the siloxane compound from the digested gas of the sewage sludge containing the siloxane compound. This apparatus is characterized by providing with a dehumidifying cooler 1 for condensing said siloxane compound contained in said digested gas together with water by indirectly cooling said digested gas by heat exchanging with a cooling medium, and a packed bed 11 arranged downstream of said dehumidifying cooler and filled with a porous adsorbent 14 for removing by adsorption of a residue siloxane compound in said digested gas.

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、下水汚泥の消化過
程から発生するシロキサン化合物を含有する消化ガスの
精製方法および精製装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for purifying a digestion gas containing a siloxane compound generated in a digestion process of sewage sludge.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球温暖化防止対策のひとつとし
てCO2削減が推進されており、例えば、下水処理場に
おいては発電設備を設置して電力を自給・買電すること
により、エネルギーの効率的利用とCO2排出削減とを
図るケースが増加しつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, reduction of CO 2 has been promoted as one of the measures against global warming. For example, in a sewage treatment plant, power generation facilities are installed and self-supplied / purchased, thereby improving energy efficiency. Increasingly, there is an increasing number of cases of achieving efficient use and reducing CO 2 emissions.

【0003】すなわち、下水処理施設では、集積した下
水を濃縮処理して各種有機物を含有する汚泥を得て、こ
れを微生物の作用により嫌気性消化する。この過程で得
られたメタンを主とする可燃性ガス(消化ガス)を、ガ
スエンジンおよびガスタービン等の発電設備に供して電
力を得る方式が主流となりつつある。
That is, in a sewage treatment facility, accumulated sewage is concentrated to obtain sludge containing various organic substances, which are anaerobically digested by the action of microorganisms. The mainstream is a system in which combustible gas (digestion gas) mainly composed of methane obtained in this process is supplied to power generation equipment such as a gas engine and a gas turbine to obtain electric power.

【0004】しかしながら、下水場の普及率向上や生活
形態の変化に伴なって、シャンプーやリンス等の頭髪仕
上げ剤、カーワックスなど撥水剤などの消費が増加し、
これらに含有されているシロキサン化合物が下水中に多
量に流下するようになってきた。
[0004] However, with the increase in the diffusion rate of sewers and changes in lifestyles, consumption of hair finishing agents such as shampoos and rinses, and water repellents such as car wax increases.
A large amount of siloxane compounds contained therein have flowed down into sewage.

【0005】なお、シロキサン化合物とは、シロキサン
結合(Si−O−Si)を基本骨格とした鎖状または環
状構造の化合物をさす。鎖状化合物としては、例えば、
メトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラ
ン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロ
キサン、デカメチルテトラシロキサン、およびドデカメ
チルペンタシロキサン等が挙げられ、環状化合物として
は、例えばヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3
体)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4
体)、デカメチルシクロペンタシロキサン(D5体)、
およびドデカメチルシクロヘキサシロキサン(D6体)
などが挙げられる。ここに列挙した化合物は、化合物中
の官能基がメチル基で構成されているが、メチル基に類
する炭化水素基で置換された化合物、または水素の代わ
りにフッ素、塩素等で置換された化合物も含まれ、さら
には分子量の大きい多重合化合物も存在する。
[0005] The siloxane compound refers to a compound having a chain or cyclic structure having a siloxane bond (Si-O-Si) as a basic skeleton. As the chain compound, for example,
Examples include methoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, and dodecamethylpentasiloxane, and examples of the cyclic compound include hexamethylcyclotrisiloxane (D3
Isomer), octamethylcyclotetrasiloxane (D4
Isomer), decamethylcyclopentasiloxane (D5 isomer),
And dodecamethylcyclohexasiloxane (D6 form)
And the like. The compounds listed here have a functional group in the compound composed of a methyl group, but a compound substituted with a hydrocarbon group similar to a methyl group or a compound substituted with fluorine, chlorine, or the like instead of hydrogen is also included. In addition, there is a polypolymer compound having a large molecular weight.

【0006】シロキサン化合物は、その多くは水に不溶
であるため汚泥に吸着した形で下水中に存在するが、引
き続いて行なわれる消化過程で消化ガス側に揮散する。
すなわち、シロキサン化合物は、発電用の燃料ガスであ
るメタンとともに存在して、その後段のガスエンジンに
流入していた。ガスエンジンに流入したシロキサン化合
物は、エンジン内の燃焼室でシリカ(SiO2)となっ
て、エンジン内のシリンダーヘッドやその他各部品に付
着・析出する。その結果、エンジンを摩耗・劣化させて
しまうという不具合を生じていた。
The siloxane compound is present in the sewage in a form adsorbed on the sludge because most of the siloxane compound is insoluble in water, but volatilizes to the digestion gas side in a subsequent digestion process.
That is, the siloxane compound was present together with methane, which is a fuel gas for power generation, and flowed into the subsequent gas engine. The siloxane compound flowing into the gas engine becomes silica (SiO 2 ) in a combustion chamber in the engine and adheres and precipitates on a cylinder head and other parts in the engine. As a result, there has been a problem that the engine is worn or deteriorated.

【0007】また、さらにガスエンジン等の発電設備を
経たエンジン排ガスは、例えば窒素酸化物処理のため、
脱硝触媒塔に導入されて処理されるが、この排ガス中に
シリカ(SiO2)が含まれているために、触媒の表面
に排ガス中の粉体状シリカ(SiO2)が析出する。粉
体状シリカは、こうして触媒の表面を覆い、その一部は
触媒の内部まで浸透してしまうため、触媒活性が劣化し
て所望の窒素酸化物除去が達成されないという不具合も
生じていた。
[0007] Further, the engine exhaust gas which has passed through a power generation facility such as a gas engine is subjected to, for example, nitrogen oxide treatment.
The waste gas is introduced into the denitration catalyst tower and treated. Since silica (SiO 2 ) is contained in the exhaust gas, powdery silica (SiO 2 ) in the exhaust gas precipitates on the surface of the catalyst. Since the powdery silica covers the surface of the catalyst in this way, and a part of the silica penetrates into the inside of the catalyst, there has been a problem that the catalytic activity is deteriorated and the desired removal of nitrogen oxides cannot be achieved.

【0008】従来は、上述したシロキサン化合物に起因
して生じる問題を直接回避する有効な手段を実施せず
に、別途、エンジンの保守点検頻度、脱硝触媒の交換頻
度を多くすることによって対応していたのが現状であ
る。
Conventionally, without implementing effective means for directly avoiding the problems caused by the above-mentioned siloxane compounds, it is necessary to separately increase the frequency of maintenance and inspection of the engine and the frequency of replacement of the denitration catalyst. That is the current situation.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、下水
処理場の消化過程から発生するシロキサン化合物を含有
する消化ガスは、後段のガスエンジンでの燃焼過程にお
いてエンジン内でシリカ(SiO2)を発生させるの
で、エンジンの各部品の摩耗・劣化が生じる。さらに後
段の脱硝触媒においても、シリカ(SiO2)は触媒表
面を覆って脱硝性能を劣化させるという不具合を生じて
いた。
As described above, a digestion gas containing a siloxane compound generated from a digestion process in a sewage treatment plant converts silica (SiO 2 ) in the engine during a combustion process in a subsequent gas engine. This causes wear and deterioration of each part of the engine. Further, even in the latter stage of the denitration catalyst, there was a problem that silica (SiO 2 ) covered the catalyst surface and deteriorated the denitration performance.

【0010】また一方、有機溶剤や有機シリコンを扱う
印刷工場など各種工場における排ガスや空調排ガスなど
にも、シロキサン化合物が含まれており、こうしたシロ
キサン化合物を除去するために、燃焼手段、溶媒吸収法
などが実施されていた。しかしながら、シロキサン化合
物が低濃度であるために完全燃焼することが困難であ
り、燃焼による手段では十分に除去することができな
い。また一方、溶媒吸収法では、シロキサン化合物を吸
収させるための溶媒が別途必要とされ、しかも吸収済み
の溶媒処理が煩雑でコストが甚大であるという問題を生
じていた。
On the other hand, exhaust gas and air-conditioning exhaust gas from various factories, such as printing factories that handle organic solvents and organic silicon, also contain siloxane compounds. In order to remove such siloxane compounds, combustion means, solvent absorption methods, and the like are used. And so on. However, since the siloxane compound has a low concentration, it is difficult to completely burn it, and it cannot be sufficiently removed by means of burning. On the other hand, in the solvent absorption method, a solvent for absorbing the siloxane compound is separately required, and the treatment of the absorbed solvent is complicated, resulting in a problem that the cost is enormous.

【0011】本発明は、シロキサン化合物を含有する下
水汚泥消化ガス中のシロキサン化合物を安価に効率よく
除去して精製ガスを得ることが可能な消化ガスの精製方
法および精製装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for purifying a digested gas capable of efficiently and inexpensively removing a siloxane compound in a sewage sludge digested gas containing a siloxane compound to obtain a purified gas. And

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、シロキサン化合物を含有する下水汚泥消
化ガスから前記シロキサン化合物を除去する方法であっ
て、前記消化ガスを冷却媒体により熱交換して間接冷却
し、前記消化ガス中に含まれるシロキサン化合物を水分
とともに凝縮させることにより、前記シロキサン化合物
を前記消化ガスから分離する工程を具備することを特徴
とする消化ガス精製方法を提供する。
According to the present invention, there is provided a method of removing a siloxane compound from a sewage sludge digested gas containing a siloxane compound, wherein the digested gas is heated by a cooling medium. A method for purifying a digested gas, comprising a step of exchanging and indirectly cooling and condensing a siloxane compound contained in the digested gas with moisture to separate the siloxane compound from the digested gas. .

【0013】このように、冷却媒体により間接冷却して
消化ガス中のシロキサン化合物を水分とともに凝縮させ
て分離し、消化ガスが精製されるので、後段のガスエン
ジン等の発電設備および脱硝設備で、シロキサン化合物
由来のシリカ(SiO2)を析出させることはない。こ
のため、従来のようなエンジン部品の摩耗・劣化を避け
ることができる。さらに、脱硝触媒塔触媒の劣化の不具
合も、ガス中のシロキサン化合物が除去されたことによ
り未然に回避することが可能となる。その結果、発電設
備の保守点検頻度および脱硝触媒塔の触媒の交換頻度
を、著しく低減することが可能となる。
As described above, since the siloxane compound in the digested gas is condensed with water and separated by indirectly cooling with the cooling medium, and the digested gas is purified, the power generation equipment such as a gas engine and the denitration equipment at the subsequent stage are used. Silica (SiO 2 ) derived from a siloxane compound is not precipitated. For this reason, it is possible to avoid abrasion and deterioration of the engine parts as in the related art. Further, the problem of deterioration of the denitration catalyst tower catalyst can be avoided beforehand because the siloxane compound in the gas has been removed. As a result, the frequency of maintenance and inspection of the power generation equipment and the frequency of replacement of the catalyst in the denitration catalyst tower can be significantly reduced.

【0014】本発明の方法において、前記冷却媒体は、
10℃以下の冷水であることが好ましい。
In the method of the present invention, the cooling medium is:
It is preferably cold water of 10 ° C. or less.

【0015】間接冷却する際の冷却媒体として10℃以
下の冷水を用いることによって、例えば大気環境に悪影
響を及ぼすフロン系の冷却媒体を用いずに、安価で簡便
な方法でシロキサン化合物を消化ガスから分離すること
が可能となる。さらに、冷水を10℃以下とすることに
より、消化ガス、すなわちシロキサン化合物の冷却温度
を略10℃以下とすることができるので、シロキサン化
合物の濃度が比較的低い場合であっても、低温であるゆ
えに凝縮効率を向上させることができる。
By using cold water of 10 ° C. or less as a cooling medium for indirect cooling, for example, a siloxane compound can be converted from a digestive gas in an inexpensive and simple manner without using a CFC-based cooling medium that adversely affects the air environment. It becomes possible to separate. Furthermore, since the cooling temperature of the digestive gas, that is, the siloxane compound can be reduced to approximately 10 ° C. or less by setting the temperature of the cold water to 10 ° C. or less, the temperature is low even when the concentration of the siloxane compound is relatively low. Therefore, the condensation efficiency can be improved.

【0016】また、本発明の消化ガス精製方法は、前記
間接冷却によりシロキサン化合物が分離された消化ガス
を、多孔質吸着剤が充填された充填層に通過させて、前
記多孔質吸着剤に前記シロキサン化合物含有ガス中のシ
ロキサン化合物を吸着させることにより、前記ガス中に
残留するシロキサン化合物を除去する工程をさらに具備
することが好ましい。
Further, in the digestion gas purification method of the present invention, the digestion gas from which the siloxane compound has been separated by the indirect cooling is passed through a packed bed filled with a porous adsorbent, and the digested gas is passed through the porous adsorbent. Preferably, the method further comprises a step of removing the siloxane compound remaining in the siloxane compound-containing gas by adsorbing the siloxane compound in the gas.

【0017】このように、冷却媒体による間接冷却を施
した後、多孔質充填剤を充填した充填層に消化ガスを流
通させてシロキサン化合物を吸着除去することによっ
て、先の間接冷却の際に完全に分離できなかったシロキ
サン化合物が消化ガス中に残留する場合であっても、シ
ロキサンガスを吸着除去して消化ガスを十分に精製する
ことが可能となる。したがって、後段のガスエンジン等
の発電設備および脱硝設備の保守点検頻度および触媒交
換頻度をさらに少なくすることが可能となる。
As described above, after the indirect cooling by the cooling medium is performed, the digestion gas is passed through the packed bed filled with the porous filler to adsorb and remove the siloxane compound. Even if the siloxane compound that cannot be separated into the gas remains in the digested gas, the digested gas can be sufficiently purified by adsorbing and removing the siloxane gas. Therefore, it is possible to further reduce the frequency of maintenance and inspection of the power generation equipment such as a gas engine and the denitration equipment and the frequency of catalyst replacement in the latter stage.

【0018】さらに本発明によれば、シロキサン化合物
を含有する下水汚泥消化ガスから前記シロキサン化合物
を除去するための装置であって、前記消化ガスを冷却媒
体により熱交換して間接冷却し、前記消化ガス中に含ま
れる前記シロキサン化合物を水分とともに凝縮させる減
湿冷却器と、この減湿冷却器の後段に設置され、前記消
化ガス中に残留するシロキサン化合物を吸着除去する多
孔質吸着剤が充填された充填層とを具備することを特徴
とする消化ガス精製装置が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided an apparatus for removing a siloxane compound from a sewage sludge digested gas containing a siloxane compound, wherein the digested gas is heat-exchanged with a cooling medium to indirectly cool the digested gas. A dehumidifying cooler that condenses the siloxane compound contained in the gas together with moisture and a porous adsorbent that is installed at a subsequent stage of the dehumidifying cooler and adsorbs and removes the siloxane compound remaining in the digested gas. A digestion gas purification apparatus, comprising:

【0019】消化ガス中に含まれるシロキサン化合物
は、減湿冷却器で間接冷却により分離除去され、消化ガ
ス中にわずかに残留するシロキサン化合物は、充填層に
より吸着除去されるので、後段に流出するシロキサン化
合物の量を確実に減少またはゼロとすることができる。
したがって、後段のガスエンジン等の発電設備および脱
硝設備でシロキサン化合物由来のシリカ(SiO2)を
析出させることはない。このため、従来のようなエンジ
ン部品の摩耗・劣化を避けることができる。さらに、脱
硝触媒塔触媒の劣化の不具合も、ガス中のシロキサン化
合物が除去されたことによって、より確実に回避するこ
とが可能となる。
The siloxane compound contained in the digested gas is separated and removed by indirect cooling with a dehumidifying cooler, and the siloxane compound slightly remaining in the digested gas is adsorbed and removed by the packed bed, so that it flows out to the subsequent stage. The amount of siloxane compound can be reliably reduced or eliminated.
Therefore, silica (SiO 2 ) derived from a siloxane compound is not deposited in a power generation facility such as a gas engine or a denitration facility in a subsequent stage. For this reason, it is possible to avoid abrasion and deterioration of the engine parts as in the related art. Further, the problem of deterioration of the denitration catalyst tower catalyst can be more reliably avoided by removing the siloxane compound in the gas.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明を適用した下水汚泥消化ガ
ス発電システムの一例を表わすフロー図である。なお、
図1においては、説明の簡略化のため周辺機器の詳細は
省略されている。
FIG. 1 is a flow chart showing an example of a sewage sludge digestion gas power generation system to which the present invention is applied. In addition,
In FIG. 1, details of peripheral devices are omitted for simplification of the description.

【0022】下水処理場にて集積した下水は、濃縮その
他の処理が施され、ここで得られた各種有機物を含む汚
泥は、微生物の作用により消化ガス発生装置(卵型消化
槽など、図示せず)にて嫌気性消化される。この過程で
得られたメタンを主とする可燃性ガス(消化ガス)は、
脱硫処理、ミスト除去処理等が施された後、消化ガスタ
ンク24に貯留される。
The sewage collected at the sewage treatment plant is subjected to concentration and other treatments. The sludge containing various organic substances obtained here is subjected to a digestion gas generator (eg, an egg-type digestion tank, etc.) by the action of microorganisms. Anaerobic digestion. The combustible gas (digestion gas) mainly composed of methane obtained in this process,
After being subjected to desulfurization treatment, mist removal treatment, and the like, it is stored in the digestion gas tank 24.

【0023】消化ガスタンク24に貯留された消化ガス
には、下水由来のシロキサン化合物が、例えば10〜2
00mg/m3の濃度で含まれている。ここで含有され
るシロキサン化合物とは、シロキサン結合(Si−O−
Si)を基本骨格とした鎖状または環状構造の化合物を
さす。鎖状化合物としては、例えば、メトキシトリメチ
ルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ヘキサメチルジ
シロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチル
テトラシロキサン、およびドデカメチルペンタシロキサ
ンが挙げられ、環状化合物としては、例えばヘキサメチ
ルシクロトリシロキサン(D3体)、オクタメチルシク
ロテトラシロキサン(D4体)、デカメチルシクロペン
タシロキサン(D5体)、およびドデカメチルシクロヘ
キサシロキサン(D6体)が挙げられる。なお、シロキ
サン化合物中の官能基はメチル基で構成される必要はな
く、メチル基に類する炭化水素基で置換されていてもよ
い。あるいは、水素の代わりにフッ素、塩素等で置換さ
れたシロキサン化合物も含まれ、さらには分子量の大き
い多重合化合物も含まれる。特に、環状構造である、オ
クタメチルシクロテトラシロキサン(D4体)およびデ
カメチルシクロペンタシロキサン(D5体)が支配的に
多く検知されることが、本発明者らの調査により判明し
ている。
The digestion gas stored in the digestion gas tank 24 contains a siloxane compound derived from sewage, for example, 10 to 2 times.
It is contained at a concentration of 00 mg / m 3 . The siloxane compound contained herein refers to a siloxane bond (Si-O-
A compound having a chain structure or a cyclic structure having Si) as a basic skeleton. Examples of the chain compound include methoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, and dodecamethylpentasiloxane, and examples of the cyclic compound include hexamethylcyclotrisiloxane. Siloxane (D3), octamethylcyclotetrasiloxane (D4), decamethylcyclopentasiloxane (D5), and dodecamethylcyclohexasiloxane (D6). The functional group in the siloxane compound does not need to be composed of a methyl group, and may be substituted with a hydrocarbon group similar to a methyl group. Alternatively, a siloxane compound substituted by fluorine, chlorine, or the like instead of hydrogen is included, and a polypolymer compound having a large molecular weight is also included. In particular, the present inventors have found that the cyclic structures of octamethylcyclotetrasiloxane (D4 isomer) and decamethylcyclopentasiloxane (D5 isomer) are predominantly detected.

【0024】消化ガスタンク24に貯留された消化ガス
は、冷水(冷却媒体)を用いた減湿冷却器1に導入さ
れ、消化ガス中の大部分のシロキサン化合物が水分とと
もに凝縮・分離される。
The digestion gas stored in the digestion gas tank 24 is introduced into the dehumidification cooler 1 using cold water (cooling medium), and most of the siloxane compounds in the digestion gas are condensed and separated together with water.

【0025】続いて、シロキサン化合物をわずかに含有
する消化ガスは、シロキサン化合物を吸着する多孔質吸
着剤が充填された充填層11に導入される。ここで、消
化ガス中にわずかに残留するシロキサン化合物が多孔質
吸着剤に吸着除去される。
Subsequently, the digestion gas containing a small amount of the siloxane compound is introduced into the packed bed 11 filled with a porous adsorbent for adsorbing the siloxane compound. Here, the siloxane compound slightly remaining in the digested gas is adsorbed and removed by the porous adsorbent.

【0026】上述したような減湿冷却器1と充填層11
とによって、本発明の消化ガス精製装置が構成され、こ
うして精製された消化ガスは、連通するガスエンジン2
5に導入される。なお、ガスエンジン25は、発電設備
の例示であり、ガスタービン、燃焼ボイラ等のその他の
発電設備であってもよい。
The dehumidifying cooler 1 and the packed bed 11 as described above
With this, the digestion gas purification apparatus of the present invention is constituted, and the digestion gas purified in this way is supplied to the communicating gas engine 2.
5 is introduced. Note that the gas engine 25 is an example of a power generation facility, and may be another power generation facility such as a gas turbine or a combustion boiler.

【0027】ガスエンジン25内で燃焼過程を経た排ガ
スは脱硝触媒塔26に導入され、ここで排ガス中の窒素
化合物が除去された後、煙突(図示せず)を介して大気
放散される。脱硝触媒塔26は、発電設備の後段に通常
設置されるが、希薄燃焼その他の工夫により、窒素酸化
物濃度が低い場合には設置を省略される場合があること
がある。充填される触媒としては、脱硝に供される触媒
であれば特に材質は限定されるものではなく、例えばハ
ニカム形状その他を用いることができる。
Exhaust gas that has undergone a combustion process in the gas engine 25 is introduced into a denitration catalyst tower 26, where nitrogen compounds in the exhaust gas are removed and then released to the atmosphere through a chimney (not shown). The denitration catalyst tower 26 is usually installed after the power generation equipment, but may be omitted if the nitrogen oxide concentration is low due to lean combustion or other contrivances. The material of the catalyst to be filled is not particularly limited as long as it is a catalyst used for denitration, and for example, a honeycomb shape or the like can be used.

【0028】なお、図示しないブースター(ガス圧縮
機)は、ガスエンジン25の上流側であればいずれの場
所でもよく、適宜設置することができる。例えば、充填
層11とガスエンジン25との間、または減湿冷却器1
と充填層11との間に設置することができる。あるい
は、低圧仕様のガスエンジン25の場合には、ブースタ
ーは省略されることもある。
The booster (gas compressor), not shown, may be located at any location on the upstream side of the gas engine 25, and may be appropriately installed. For example, between the packed bed 11 and the gas engine 25 or the dehumidifying cooler 1
And the filling layer 11. Alternatively, the booster may be omitted in the case of the low-pressure gas engine 25.

【0029】ここで、図5に従来の下水汚泥消化ガス発
電システムの構成を示す。図示するように、従来の下水
汚泥消化ガス発電システムにおいては、減湿冷却器11
や充填層11が設置されていないので、消化ガスは、消
化ガスタンク24からガスエンジン25に直接導入され
る。このため、上述したような消化ガスに含有されるシ
ロキサン化合物に起因した不都合を避けることができな
かった。
FIG. 5 shows the configuration of a conventional sewage sludge digestion gas power generation system. As shown, in the conventional sewage sludge digestion gas power generation system, the dehumidifying cooler 11
The digestion gas is directly introduced into the gas engine 25 from the digestion gas tank 24 because the gas filling layer 11 is not provided. For this reason, the inconvenience caused by the siloxane compound contained in the digestion gas as described above cannot be avoided.

【0030】次に、本発明に用い得る減湿冷却器1の一
例を、図2を参照して説明する。
Next, an example of the dehumidifying cooler 1 that can be used in the present invention will be described with reference to FIG.

【0031】消化ガスタンク等からの例えば40℃の消
化ガスは、消化ガス導入管2を介して減湿冷却器1に導
入され、冷却管4と接触する過程で、消化ガスは間接的
に熱交換され、例えば10℃程度またはそれ以下に冷却
される。
A digestion gas at, for example, 40 ° C. from a digestion gas tank or the like is introduced into a dehumidifying cooler 1 via a digestion gas introduction pipe 2, and the digestion gas is indirectly subjected to heat exchange in a process of contacting the cooling pipe 4. And cooled to, for example, about 10 ° C. or less.

【0032】減湿冷却器1としては、消化ガスを例えば
10℃程度またはこれ以下の温度に冷却できる公知のガ
ス冷却器を用いればよく、特に、チラー、ガスクーラ
ー、減湿器、ドレンセパレーターなど種々の名称の装置
を用いることができる。ただし、凝縮した水分とシロキ
サン化合物とを排出できる構成が必要である。また、図
2に示した例は、装置内部に冷却管を挿入して間接熱交
換する形式であるが、装置の外壁に冷却機構を備えて間
接熱交換による冷却を行なってもよい。
As the dehumidifying cooler 1, a known gas cooler capable of cooling a digestive gas to a temperature of, for example, about 10 ° C. or lower may be used. In particular, chillers, gas coolers, dehumidifiers, drain separators, etc. Various named devices can be used. However, a structure capable of discharging condensed water and the siloxane compound is required. Although the example shown in FIG. 2 is a type in which a cooling pipe is inserted into the inside of the apparatus to perform indirect heat exchange, a cooling mechanism may be provided on the outer wall of the apparatus to perform cooling by indirect heat exchange.

【0033】冷却管4には、例えば10℃以下の冷水が
冷却媒体として用いられ、タンク、ポンプ、流量計、お
よび循環水冷却器(チラー)などからなる冷却水供給装
置5により冷水が循環移送される。冷却管4との接触過
程で冷却され、消化ガス中の水分とともに凝縮されたシ
ロキサン化合物は、装置下部に流下して一次貯留され、
排水管を通して循環水タンクへ移送される。シロキサン
化合物および水分が分離された消化ガスは、消化ガス排
出管3を経て、次のプロセス装置に導入される。
In the cooling pipe 4, for example, cold water of 10 ° C. or less is used as a cooling medium, and cold water is circulated and transferred by a cooling water supply device 5 including a tank, a pump, a flow meter, and a circulating water cooler (chiller). Is done. The siloxane compound cooled in the process of contact with the cooling pipe 4 and condensed together with the moisture in the digestion gas flows down to the lower part of the device and is temporarily stored.
It is transferred to a circulating water tank through a drain pipe. The digested gas from which the siloxane compound and the moisture have been separated is introduced into the next process device via the digested gas discharge pipe 3.

【0034】図2においては、冷却管4は模式的に示さ
れているが、これに限定されるものではなく、縦型に複
数の冷却管を連結させることもできる。あるいは、円筒
管でなくても平板状の冷却管であってもよく、間接的に
冷却媒体と熱交換して消化ガスを冷却できる構造であれ
ばよい。また、間接熱交換の効率を向上させるために、
本体1内部に互い違いに仕切り板を設置して、ガスの流
通路を長く確保してもよい。
In FIG. 2, the cooling pipes 4 are schematically shown, but the present invention is not limited to this, and a plurality of cooling pipes may be connected vertically. Alternatively, the cooling pipe may be a flat cooling pipe instead of a cylindrical pipe, and may have any structure capable of indirectly exchanging heat with the cooling medium to cool the digestion gas. Also, to improve the efficiency of indirect heat exchange,
Partition plates may be alternately installed inside the main body 1 to secure a long gas passage.

【0035】本体1で凝縮した水分とシロキサン化合物
は、排水管6を介して凝縮水タンク7に貯留される。シ
ロキサン化合物は、水に不溶で比重が1.0以下のもの
が多いので、上澄みとして回収することができる。ある
いは、比重差により分離して別々に処理することも可能
である。
The water and the siloxane compound condensed in the main body 1 are stored in a condensed water tank 7 through a drain pipe 6. Since many siloxane compounds are insoluble in water and have a specific gravity of 1.0 or less, they can be recovered as a supernatant. Alternatively, they can be separated and processed separately according to the specific gravity difference.

【0036】図3には、本発明に用い得る減湿冷却器の
他の例を示す。ただし、図3において、図2と同一部分
の説明は省略する。
FIG. 3 shows another example of a dehumidifying cooler usable in the present invention. However, in FIG. 3, description of the same parts as in FIG. 2 will be omitted.

【0037】消化ガス管2により導入された消化ガス
は、複数の冷却管4(消化ガス流通路)を通過して装置
1下部の消化ガス排出管3より排出される。例えば10
℃以下の冷水が、冷却水供給装置5により送水管8を介
して装置1内部に連続的に送水、充填、循環される。冷
却管4の外側には、冷却媒体である冷水が接触するとと
もに、その内側を消化ガスが流通するように構成されて
いる。この過程で消化ガスは間接熱交換されて10℃程
度またはこれ以下の温度となり、水分およびシロキサン
化合物は冷却管4の内壁または装置下部に凝縮し、排出
管6を介して間欠的に凝縮水タンク7に排出される。
The digestion gas introduced by the digestion gas pipe 2 passes through a plurality of cooling pipes 4 (digestion gas flow passages) and is discharged from the digestion gas discharge pipe 3 at the lower part of the apparatus 1. For example, 10
Cooling water at a temperature of not more than 0 ° C. is continuously fed, filled and circulated into the inside of the device 1 by the cooling water supply device 5 via the water pipe 8. The outside of the cooling pipe 4 is configured such that cold water as a cooling medium comes into contact with the inside and the digestion gas flows inside the inside. In this process, the digestion gas is indirectly heat-exchanged to a temperature of about 10 ° C. or lower, and the moisture and the siloxane compound condense on the inner wall of the cooling pipe 4 or the lower part of the apparatus, and intermittently enter the condensed water tank via the discharge pipe 6. It is discharged to 7.

【0038】このように、冷却媒体により間接冷却して
消化ガス中のシロキサン化合物を水分とともに凝縮させ
て分離することにより、消化ガスは精製される。したが
って、後段のガスエンジン等の発電設備および脱硝設備
で、シロキサン化合物由来のシリカ(SiO2)を析出
させることはない。このため、従来のようなエンジン部
品の摩耗・劣化を避けることができる。さらに、脱硝触
媒塔触媒の劣化の不具合も、ガス中のシロキサン化合物
が除去されたことにより未然に回避することが可能とな
る。その結果、発電設備および脱硝触媒塔の保守点検頻
度および触媒交換頻度を、著しく低減することが可能と
なる。
As described above, the digestion gas is purified by indirectly cooling with the cooling medium and condensing and separating the siloxane compound in the digestion gas with moisture. Therefore, silica (SiO 2 ) derived from a siloxane compound is not deposited in a power generation facility such as a gas engine or a denitration facility in the latter stage. For this reason, it is possible to avoid abrasion and deterioration of the engine parts as in the related art. Further, the problem of deterioration of the denitration catalyst tower catalyst can be avoided beforehand because the siloxane compound in the gas has been removed. As a result, the frequency of maintenance and inspection of the power generation equipment and the denitration catalyst tower and the frequency of catalyst replacement can be significantly reduced.

【0039】また、消化ガスを間接冷却した後に、多孔
質吸着剤を充填した充填層に消化ガスを通過させて消化
ガス中のシロキサン化合物を除去するように構成した場
合には、この充填層の吸着負荷を大幅に低減することが
できるので、多孔質吸着剤の寿命を長くすることができ
る。
When the digestion gas is cooled indirectly, the digestion gas is passed through a packed bed filled with a porous adsorbent to remove siloxane compounds in the digestion gas. Since the adsorption load can be significantly reduced, the life of the porous adsorbent can be extended.

【0040】上述したような図2および図3に示した減
湿冷却器において、導入される冷却媒体は10℃以下の
冷水であることが好ましい。
In the dehumidifying cooler shown in FIGS. 2 and 3 as described above, the cooling medium to be introduced is preferably cold water of 10 ° C. or less.

【0041】間接冷却する冷却媒体として10℃以下の
冷水を用いることによって、例えば大気環境に悪影響を
及ぼすフロン系の冷却媒体を用いずに、安価で簡便な方
法でシロキサン化合物を消化ガスから分離することがで
きる。さらに、冷水を10℃以下とすることにより、消
化ガスすなわちシロキサン化合物の冷却温度を略10℃
以下とすることができるので、シロキサン化合物の濃度
が比較的低い場合であっても、低温であるゆえ凝縮効率
を高めることができる。
By using cold water of 10 ° C. or less as a cooling medium for indirect cooling, the siloxane compound can be separated from the digested gas by an inexpensive and simple method without using, for example, a chlorofluorocarbon-based cooling medium that adversely affects the atmospheric environment. be able to. Further, the cooling temperature of the digested gas, that is, the siloxane compound is reduced to about 10 ° C.
Therefore, even when the concentration of the siloxane compound is relatively low, the condensation efficiency can be increased because of the low temperature.

【0042】消化ガスの冷却温度が10℃以下となるよ
うに、冷却媒体である冷水の温度と減湿冷却器における
消化ガス滞留時間と伝熱面積(冷却管面積)を決定する
ことが望ましい。なぜなら、10℃以下の冷水を冷却媒
体として用いても、接触時間が短い場合には、所望の冷
却温度と凝縮効果は達成しにくいからである。しかしな
がら、程度は低いものの、10℃以下に消化ガスが冷却
されなくとも、冷却管4表面(冷水)が低温度である場
合は、冷却管4の表面に水分およびシロキサン化合物が
凝集してこれらを分離することができるので、必ずしも
上述した限りではない。
It is desirable to determine the temperature of the chilled water as the cooling medium, the digested gas residence time in the dehumidifying cooler, and the heat transfer area (cooling pipe area) so that the cooling temperature of the digested gas is 10 ° C. or less. This is because, even if cold water of 10 ° C. or less is used as the cooling medium, if the contact time is short, the desired cooling temperature and the desired condensation effect are hardly achieved. However, even if the digestion gas is not cooled to 10 ° C. or less, if the surface (cold water) of the cooling pipe 4 is at a low temperature, the moisture and the siloxane compound aggregate on the surface of the cooling pipe 4 to remove them. This is not always the case because it can be separated.

【0043】次に、図4を参照して本発明の消化ガス精
製装置を説明する。図4は、減湿冷却器の後段に多孔質
吸着剤を収容した充填層を設置した、本発明の消化ガス
精製装置の一例を表わす概略図である。なお、図4にお
いて、図2と同一の構成部分の説明は省略する。
Next, the digestion gas purifying apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the digestion gas purification apparatus of the present invention in which a packed bed containing a porous adsorbent is installed at a stage subsequent to the dehumidifying cooler. In FIG. 4, the description of the same components as those in FIG. 2 is omitted.

【0044】減湿冷却器1から排出された消化ガスは、
消化ガス導入管12を介して充填層11に導入される。
充填層11には、多孔質吸着剤14として例えば、粒状
活性炭が充填されている。消化ガスが充填層を通過する
際、消化ガス中にわずかに残留するシロキサン化合物が
この多孔質吸着剤に吸着除去されて、消化ガスは十分に
精製される。こうして精製された消化ガスは、消化ガス
排出管13を経てガスエンジン等の別のプロセス装置に
導入される。
The digestion gas discharged from the dehumidifying cooler 1 is
The gas is introduced into the packed bed 11 through the digestion gas introduction pipe 12.
The packed bed 11 is filled with, for example, granular activated carbon as the porous adsorbent 14. When the digestion gas passes through the packed bed, the siloxane compound slightly remaining in the digestion gas is adsorbed and removed by the porous adsorbent, and the digestion gas is sufficiently purified. The digested gas thus purified is introduced into another process device such as a gas engine through the digested gas discharge pipe 13.

【0045】本発明の消化ガス精製装置に用いられる充
填層11は、多孔質吸着剤を充填できるとともに被処理
ガスを流通できる密閉式の構成であればよく、ガスの流
れ方法等の形式は特に限定されない。充填層11へ導入
される消化ガスの空塔速度は、多孔質吸着剤の充填量に
も依存するが、ガスと吸着剤との十分な接触効率を得る
ために、例えば0.5m/s以下とすることが好まし
い。
The packed bed 11 used in the digestion gas purifying apparatus of the present invention may be of a closed type which can be filled with a porous adsorbent and allows the gas to be treated to flow. Not limited. The superficial velocity of the digestion gas introduced into the packed bed 11 also depends on the filling amount of the porous adsorbent, but in order to obtain a sufficient contact efficiency between the gas and the adsorbent, for example, 0.5 m / s or less. It is preferable that

【0046】また、充填層11に充填される多孔質吸着
剤としては、例えば、比表面積が500m2/g以上お
よび/または10Å〜20Åの範囲の細孔径を有する細
孔の積算容量が0.1cm3/g以上となる細孔分布を
有するものが好ましいが、これに準ずる性質を有すれば
よい。多孔質充填剤の材質は特に限定されず、例えば、
活性炭、ゼオライト、アルミナ、モレキュラシーブズ、
その他の材質を用いることができる。こうした吸着剤
は、必要に応じて加熱による熱スイング方式、減圧によ
る圧力スイング方式、あるいはこれらの組み合せなどに
よる再生処理がなされ、繰り返し使用される。
As the porous adsorbent to be filled in the filling layer 11, for example, the integrated capacity of pores having a specific surface area of at least 500 m 2 / g and / or a pore diameter in the range of 10 to 20 ° is 0.1 mm. It is preferable to have a pore distribution of 1 cm 3 / g or more, but it is only necessary to have properties according to this. The material of the porous filler is not particularly limited, for example,
Activated carbon, zeolite, alumina, molecular sieves,
Other materials can be used. Such an adsorbent is subjected to a regenerating treatment by a heat swing method by heating, a pressure swing method by depressurization, or a combination thereof as necessary, and is repeatedly used.

【0047】充填層11の下部には、装置内で立ち上げ
時、立ち下げ時などに発生するドレン(凝縮水)を排出
するための排水管が必要に応じて設置され、この排水管
は減湿冷却器1の付属の凝縮水タンク7に合流される。
ただし、これに限定されず、ドレンは別途処理してもよ
い。
A drain pipe for discharging drain (condensed water) generated when the apparatus is started up or shut down in the apparatus is installed below the packed bed 11 if necessary. It joins with the condensed water tank 7 attached to the wet cooler 1.
However, the present invention is not limited to this, and the drain may be separately treated.

【0048】また、必要に応じて、充填層11に充填さ
れている多孔質吸着剤14の飛散防止のため、装置内上
部にフィルター(図示せず)を設置してもよい。あるい
は、後段にフィルター装置を配置することによって、多
孔質吸着剤の飛散を防止することもできる。
If necessary, a filter (not shown) may be provided in the upper part of the apparatus in order to prevent the porous adsorbent 14 filled in the filling layer 11 from scattering. Alternatively, scattering of the porous adsorbent can be prevented by disposing a filter device at a later stage.

【0049】さらに、必要に応じて、減湿冷却器1の前
および/または後に、消化ガス中の水分を補助的に除去
するための、ドレンセパレーター(図示せず)を設置し
てもよい。ドレンセパレーターは、例えば1つ以上の衝
突板を縦方向に設置してガスを衝突させ、慣性力等によ
りガス中のミストを除去するように構成した装置であ
る。この場合には消化ガスは冷却されないが、ミスト
(水分)を捕集する過程でシロキサン化合物に同伴され
て排出される場合もあるので、この装置から排出される
排水は、凝縮水タンク7に導入させるように構成するこ
とが望まれる。ドレンセパレーターを減湿冷却器1の前
および/または後に設置することによって、次のような
効果が得られる。例えば減湿冷却器1の前段に設置する
場合には、消化ガス中のミスト(水分)を荒取りするの
で減湿冷却器の負荷を低減でき、一方、減湿冷却器1の
後段に設置する場合には、ガスエンジン25に同伴され
る水分量をより安全に低減することができる。
Further, if necessary, a drain separator (not shown) may be provided before and / or after the dehumidifying cooler 1 for auxiliary removal of water in the digestion gas. The drain separator is a device configured such that, for example, one or more collision plates are installed in a vertical direction to cause gas to collide, and mist in the gas is removed by inertia force or the like. In this case, the digestion gas is not cooled, but may be discharged together with the siloxane compound in the process of collecting mist (moisture). Therefore, the wastewater discharged from this device is introduced into the condensed water tank 7. It is desired to be configured so that The following effects can be obtained by installing the drain separator before and / or after the dehumidifying cooler 1. For example, when the dehumidifying cooler 1 is installed before, the mist (moisture) in the digestion gas is roughly removed, so that the load on the dehumidifying cooler 1 can be reduced. In this case, the amount of water entrained in the gas engine 25 can be reduced more safely.

【0050】また、後段のガスエンジン25に導入する
消化ガスを加圧するブースター(ガス圧縮機)は、図示
を省略したが、設置位置はすでに述べたとおり、ガスエ
ンジン25の上流であればいずれでもよく、充填層11
とガスエンジン25との間、または減湿冷却器1と充填
層11との間とすることができる。あるいは、低圧仕様
のガスエンジン25の場合は、ブースターは省略される
こともある。ただし、減湿冷却器1内の圧力の上昇を避
けて、所望のシロキサン化合物の分離効率を得るために
は、減湿冷却器1の後段に設置することが望ましい。
The booster (gas compressor) for pressurizing the digestion gas introduced into the gas engine 25 at the subsequent stage is not shown, but the installation position is, as described above, any position upstream of the gas engine 25. Well, packed bed 11
And the gas engine 25 or between the dehumidifying cooler 1 and the packed bed 11. Alternatively, in the case of the low-pressure gas engine 25, the booster may be omitted. However, in order to avoid a rise in the pressure inside the dehumidifying cooler 1 and to obtain a desired siloxane compound separation efficiency, it is desirable to install the dehumidifying cooler 1 at a subsequent stage.

【0051】このように、冷却媒体による間接冷却を施
した後、多孔質吸着剤を充填した充填層に消化ガスを流
通させてシロキサン化合物を吸着除去することによっ
て、先の間接冷却の際に完全に分離できなかったシロキ
サン化合物が消化ガス中に残留する場合であっても、シ
ロキサンガスを吸着除去して消化ガスを十分に精製する
ことが可能となる。したがって、後段のガスエンジン等
の発電設備および脱硝設備の保守点検頻度および触媒交
換頻度をさらに少なくすることが可能となる。
As described above, after the indirect cooling by the cooling medium is performed, the digestion gas is circulated through the packed bed filled with the porous adsorbent to adsorb and remove the siloxane compound, thereby completely removing the siloxane compound during the previous indirect cooling. Even if the siloxane compound that cannot be separated into the gas remains in the digested gas, the digested gas can be sufficiently purified by adsorbing and removing the siloxane gas. Therefore, it is possible to further reduce the frequency of maintenance and inspection of the power generation equipment such as a gas engine and the denitration equipment and the frequency of catalyst replacement in the latter stage.

【0052】減湿冷却器と充填層とを具備した本発明の
消化ガス精製装置においては、消化ガス中に含まれるシ
ロキサン化合物は、減湿冷却器で間接冷却により分離除
去され、消化ガス中にわずかに残留するシロキサン化合
物は、充填層により吸着除去されるので、後段に流出す
るシロキサン化合物の量を確実に減少またはゼロとする
ことができる。したがって、後段のガスエンジン等の発
電設備および脱硝設備でシロキサン化合物由来のシリカ
(SiO2)を析出させることはない。このため、従来
のようなエンジン部品の摩耗・劣化を避けることができ
る。さらに、脱硝触媒塔触媒の劣化の不具合も、ガス中
のシロキサン化合物が除去されたことによって、より確
実に回避することが可能となる。
In the digestion gas purification apparatus of the present invention provided with a dehumidification cooler and a packed bed, the siloxane compound contained in the digestion gas is separated and removed by indirect cooling by the dehumidification cooler, and the siloxane compound is contained in the digestion gas. Since the siloxane compound slightly remaining is adsorbed and removed by the packed bed, the amount of the siloxane compound flowing out in the subsequent stage can be surely reduced or set to zero. Therefore, silica (SiO 2 ) derived from a siloxane compound is not deposited in a power generation facility such as a gas engine or a denitration facility in a subsequent stage. For this reason, it is possible to avoid abrasion and deterioration of the engine parts as in the related art. Further, the problem of deterioration of the denitration catalyst tower catalyst can be more reliably avoided by removing the siloxane compound in the gas.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
水汚泥消化ガス中のシロキサン化合物を安価に効率よく
除去することが可能な消化ガスの精製装置が提供され
る。
As described above, according to the present invention, there is provided an apparatus for purifying digested gas capable of efficiently and inexpensively removing siloxane compounds in sewage sludge digested gas.

【0054】本発明を下水汚泥消化ガス発電設備に適用
した場合には、冷却媒体により間接冷却して消化ガス中
のシロキサン化合物を水分とともに凝縮させて分離する
ことにより、消化ガスは精製されるので、後段のガスエ
ンジン等の発電設備および脱硝設備で、シロキサン化合
物由来のシリカ(SiO2)を析出させることはない。
このため、従来のようなエンジン部品の摩耗・劣化を避
けることができる。さらに、脱硝触媒塔触媒の劣化の不
具合も、ガス中のシロキサン化合物が除去されたことに
より未然に回避することが可能となる。その結果、ガス
エンジンの保守点検頻度および脱硝触媒塔の触媒の交換
頻度を、著しく低減することが可能となる。
When the present invention is applied to a sewage sludge digested gas power generation facility, the digested gas is purified by indirect cooling with a cooling medium to condense and separate the siloxane compound in the digested gas with moisture and separate it. Further, silica (SiO 2 ) derived from a siloxane compound is not deposited in a power generation facility such as a gas engine or a denitration facility in a subsequent stage.
For this reason, it is possible to avoid abrasion and deterioration of the engine parts as in the related art. Further, the problem of deterioration of the denitration catalyst tower catalyst can be avoided beforehand because the siloxane compound in the gas has been removed. As a result, the frequency of maintenance and inspection of the gas engine and the frequency of replacement of the catalyst in the denitration catalyst tower can be significantly reduced.

【0055】また、間接冷却する冷却媒体として10℃
以下の冷水を用いることによって、例えば大気環境に悪
影響を及ぼすフロン系の冷却媒体を用いずに、安価で簡
便な方法でシロキサン化合物を消化ガスから分離するこ
とができる。さらに、冷水を10℃以下とすることによ
り、消化ガスすなわちシロキサン化合物の冷却温度を略
10℃以下とすることができるので、シロキサン化合物
の濃度が比較的低い場合であっても、低温であるゆえ凝
縮効率を高めることができる。
The cooling medium for indirect cooling is 10 ° C.
By using the following cold water, the siloxane compound can be separated from the digested gas by an inexpensive and simple method without using, for example, a chlorofluorocarbon-based cooling medium that adversely affects the air environment. Furthermore, since the cooling temperature of the digestive gas, that is, the siloxane compound can be reduced to approximately 10 ° C. or less by setting the temperature of the cold water to 10 ° C. or less, even if the concentration of the siloxane compound is relatively low, the temperature is low. The condensation efficiency can be increased.

【0056】さらに、冷却媒体による間接冷却を施した
後、多孔質吸着剤を充填した充填層に消化ガスを流通さ
せてシロキサン化合物を吸着除去することによって、先
の間接冷却の際に完全に分離できなかったシロキサン化
合物が消化ガス中に残留する場合であっても、シロキサ
ンガスを吸着除去して消化ガスを十分に精製することが
可能となる。したがって、後段のガスエンジン等の発電
設備および脱硝設備の保守点検頻度および触媒交換頻度
をさらに少なくすることが可能となる。
Further, after indirect cooling with a cooling medium, the digestion gas is passed through the packed bed filled with the porous adsorbent to adsorb and remove the siloxane compound, thereby completely separating the siloxane compound during the previous indirect cooling. Even when a siloxane compound that cannot be formed remains in the digested gas, the digested gas can be sufficiently purified by adsorbing and removing the siloxane gas. Therefore, it is possible to further reduce the frequency of maintenance and inspection of the power generation equipment such as a gas engine and the denitration equipment and the frequency of catalyst replacement in the latter stage.

【0057】減湿冷却器と充填層とを具備する本発明の
消化ガス精製装置においては、消化ガス中に含まれるシ
ロキサン化合物は、減湿冷却器で間接冷却により分離除
去され、消化ガス中にわずかに残留するシロキサン化合
物は、充填層により吸着除去されるので、後段に流出す
るシロキサン化合物の量を確実に減少またはゼロとする
ことができる。したがって、後段のガスエンジン等の発
電設備および脱硝設備でシロキサン化合物由来のシリカ
(SiO2)を析出させることはない。このため、従来
のようなエンジン部品の摩耗・劣化を避けることができ
る。さらに、脱硝触媒塔触媒の劣化の不具合も、ガス中
のシロキサン化合物が除去されたことによって、より確
実に回避することが可能となる。
In the digestion gas purifying apparatus of the present invention having the dehumidification cooler and the packed bed, the siloxane compound contained in the digestion gas is separated and removed by indirect cooling by the dehumidification cooler, and the siloxane compound is contained in the digestion gas. Since the siloxane compound slightly remaining is adsorbed and removed by the packed bed, the amount of the siloxane compound flowing out in the subsequent stage can be surely reduced or set to zero. Therefore, silica (SiO 2 ) derived from a siloxane compound is not deposited in a power generation facility such as a gas engine or a denitration facility in a subsequent stage. For this reason, it is possible to avoid abrasion and deterioration of the engine parts as in the related art. Further, the problem of deterioration of the denitration catalyst tower catalyst can be more reliably avoided by removing the siloxane compound in the gas.

【0058】本発明を用いることにより、下水汚泥消化
ガスのみならず、有機シリコン等を取り扱う各種工場排
ガス、および空調排ガスなどのシロキサン化合物含有ガ
スからシロキサン化合物を容易に効率除去することが可
能であり、その工業的価値は大きい。
By using the present invention, not only sewage sludge digestion gas but also siloxane compounds can be easily and efficiently removed from siloxane compound-containing gases such as various factory exhaust gases handling organic silicon and air conditioning exhaust gases. , Its industrial value is great.

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

【図1】本発明に係る消化ガス精製装置を含む下水汚泥
消化ガス発電システムの一例の構成を表わす概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an example of a sewage sludge digestion gas power generation system including a digestion gas purification device according to the present invention.

【図2】本発明に用い得る減湿冷却器の一例の構成を表
わす概略図。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of a dehumidifying cooler that can be used in the present invention.

【図3】本発明に用い得る減湿冷却器の他の例の構成を
表わす概略図。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of another example of a dehumidification cooler that can be used in the present invention.

【図4】本発明の消化ガス精製装置の一例を表わす概略
図。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a digestion gas purification device of the present invention.

【図5】従来の下水汚泥消化ガス発電システムの構成を
表わす概略図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional sewage sludge digestion gas power generation system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…減湿冷却器 2…消化ガス導入管 3…消化ガス排出管 4…冷却管 5…冷却水供給装置(チラー) 6…排水管 7…凝縮水タンク 8…送水管 11…充填層 12…消化ガス導入管 13…消化ガス排出管 14…多孔質吸着剤 24…消化ガスタンク 25…ガスエンジン(発電設備) 26…脱硝触媒塔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dehumidification cooler 2 ... Digestion gas introduction pipe 3 ... Digestion gas discharge pipe 4 ... Cooling pipe 5 ... Cooling water supply device (chiller) 6 ... Drainage pipe 7 ... Condensed water tank 8 ... Water supply pipe 11 ... Packing layer 12 ... Digestion gas introduction pipe 13 ... Digestion gas discharge pipe 14 ... Porous adsorbent 24 ... Digestion gas tank 25 ... Gas engine (power generation equipment) 26 ... Denitration catalyst tower

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 清水 浩 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4D052 AA02 BA03 GA04 GB06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akira Shimizu 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Shimizu 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sun F-term in Honko Co., Ltd. (reference) 4D052 AA02 BA03 GA04 GB06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シロキサン化合物を含有する下水汚泥消
化ガスから前記シロキサン化合物を除去する方法であっ
て、 前記消化ガスを冷却媒体により熱交換して間接冷却し、
前記消化ガス中に含まれるシロキサン化合物を水分とと
もに凝縮させることにより、前記シロキサン化合物を前
記消化ガスから分離する工程を具備することを特徴とす
る消化ガス精製方法。
1. A method for removing said siloxane compound from sewage sludge digestion gas containing a siloxane compound, wherein said digestion gas is indirectly cooled by exchanging heat with a cooling medium,
A digestion gas refining method, comprising a step of separating the siloxane compound from the digestion gas by condensing the siloxane compound contained in the digestion gas with moisture.
【請求項2】 前記冷却媒体は10℃以下の冷水である
ことを特徴とする請求項1に記載の消化ガス精製方法。
2. The digestion gas purification method according to claim 1, wherein the cooling medium is cold water of 10 ° C. or lower.
【請求項3】 前記間接冷却によりシロキサン化合物が
分離された消化ガスを、多孔質吸着剤が充填された充填
層に通過させて、前記多孔質吸着剤に前記シロキサン化
合物含有ガス中のシロキサン化合物を吸着させることに
より、前記ガス中に残留するシロキサン化合物を除去す
る工程をさらに具備することを特徴とする請求項1また
は2に記載の消化ガス精製方法。
3. The digestion gas from which the siloxane compound has been separated by the indirect cooling is passed through a packed bed filled with a porous adsorbent, and the siloxane compound in the siloxane compound-containing gas is passed through the porous adsorbent. The digestion gas purification method according to claim 1 or 2, further comprising a step of removing a siloxane compound remaining in the gas by causing the gas to adsorb.
【請求項4】 シロキサン化合物を含有する下水汚泥消
化ガスから前記シロキサン化合物を除去するための装置
であって、 前記消化ガスを冷却媒体により熱交換して間接冷却し、
前記消化ガス中に含まれる前記シロキサン化合物を水分
とともに凝縮させる減湿冷却器と、 この減湿冷却器の後段に設置され、前記消化ガス中に残
留するシロキサン化合物を吸着除去する多孔質吸着剤が
充填された充填層とを具備することを特徴とする消化ガ
ス精製装置。
4. An apparatus for removing said siloxane compound from sewage sludge digestion gas containing a siloxane compound, wherein said digestion gas is indirectly cooled by heat exchange with a cooling medium,
A dehumidification cooler that condenses the siloxane compound contained in the digestion gas together with moisture; and a porous adsorbent that is installed at a stage subsequent to the dehumidification cooler and adsorbs and removes the siloxane compound remaining in the digestion gas. A digestion gas purifying apparatus, comprising: a packed bed filled with the digested gas.
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