JP2002253956A - 排ガスの処理剤および処理方法 - Google Patents

排ガスの処理剤および処理方法

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JP2002253956A
JP2002253956A JP2001054090A JP2001054090A JP2002253956A JP 2002253956 A JP2002253956 A JP 2002253956A JP 2001054090 A JP2001054090 A JP 2001054090A JP 2001054090 A JP2001054090 A JP 2001054090A JP 2002253956 A JP2002253956 A JP 2002253956A
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exhaust gas
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glass powder
alkali metal
agent
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JP2001054090A
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English (en)
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Tomohisa Yoshikawa
知久 吉川
Noritoshi Yamamoto
典俊 山本
Hisanori Aoyama
久範 青山
Yasushi Yamamoto
泰史 山本
Yoshimasa Muraoka
義正 村岡
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Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガスに含まれる酸性ガスを効果的に処理
し、かつ使用後の処理剤を再利用できる排ガス処理剤と
処理方法を提供する。 【解決手段】 排ガスに含まれるハロゲン含有酸性ガス
および/または硫黄酸化物の酸性ガスを分解する処理剤
であって、アルカリ金属成分を含むガラス粉末からなる
ことを特徴とする排ガス処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技衝分野】本発明は、排ガス中に含まれ
るハロゲン含有酸性ガスや硫黄酸化物などの酸性ガスを
分解する排ガス処理剤とその処理方法に関するものであ
り、特にアルカリ金属成分を含有するガラス粉末を利用
した排ガス処理剤、およびその排ガス処理方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】焼却炉などから発生する排ガスには、塩
化水素やフツ化水素などのハロゲン含有酸性ガス、ある
いは硫黄酸化物等の酸性ガスが含まれており、これらに
起因した大気汚染を生じないように排ガスを処理する必
要がある。この処理方法として、消石灰を排ガスの排出
路に吹き込んで、これらの酸性ガスを分解し、反応生成
物をバグフィルターや電気集塵機等で捕集する方法が知
られている。しかしながら、この処理方法は消石灰を反
応当量に対して3〜5倍過剰に吹き込む必要があり、廃
棄ダスト量が増加するなどの問題がある。また、このダ
ストはコンクリートで固化し、最終処分場に投棄される
ため、最終処分場の用地を圧迫している。
【0003】一方、廃ガラスの処理に関しては、透明ガ
ラスの再利用は進んでいるが、緑色、青色等のいわゆる
色付きガラスは、再生透明ガラスに混入すると透明度が
低下するため、現在のところ再利用の途が事実上閉ざ去
れており、埋め立て処分以外に適当な処理方法が見出さ
れていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の上記
問題を解決したものであり、排ガス中のハロゲン含有酸
性ガスあるいは硫黄酸化物等の酸性ガスの処理剤として
ガラス粉末を利用し、さらにガラス粉末はシリカ分に富
むので、使用後のガラス粉末を回収し、これをセメント
原料の一部として利用することにより最終廃棄物を実質
的に生じない処理剤と処理方法を提供することを目的と
する。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明の上記目的は、
(1)排ガスに含まれるハロゲン含有酸性ガスおよび/
または硫黄酸化物の酸性ガスを分解する処理剤であっ
て、アルカリ金属成分を含むガラス粉末からなることを
特徴とする排ガス処理剤によって達成される。この排ガ
ス処理剤は(2)ガラス粉末の平均粒径が15μm以下
であるものが好ましい。
【0006】また、本発明の上記目的は、(3)ハロゲ
ン含有酸性ガスおよび/または硫黄酸化物の酸性ガスを
含む排ガスが流れる煙道に、アルカリ金属成分を含むガ
ラス粉末からなる排ガス処理剤を投入し、酸性ガスとガ
ラス粉末のアルカリ金属成分とを反応させて酸性ガスを
分解する一方、生成したアルカリ金属化合物を含む排ガ
ス処理剤を回収することを特徴とする排ガス処理方法に
よって達成される。
【0007】本発明の処理方法は、(4)排ガスと排ガ
ス処理剤とを250℃以上〜700℃以下の温度で反応
させる排ガス処理方法、(5)排ガスが流れる煙道に、
排ガス処理剤が導入される反応装置を設け、該反応装置
内で排ガスと排ガス処理剤とを混合した状態で滞留させ
て反応を促進する排ガス処理方法、(6)生成したアル
カリ金属化合物を含む排ガス処理剤を回収し、これをセ
メント原料の一部として利用する排ガス処理方法、
(7)排ガス処理剤を回収した後に、これを水洗して排
ガス処理剤に含まれるアルカリ金属化合物を除去したも
のをセメント原料の一部として利用する排ガス処理方法
を含む。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づい
て詳細に説明する。本発明の排ガス処理剤は、排ガスに
含まれるハロゲン含有酸性ガスおよび/または硫黄酸化
物等の酸性ガス(以下、ハロゲン含有酸性ガス等と云
う)を分解する処理剤であって、アルカリ金属成分を含
むガラス粉末からなることを特徴とする。なお、ここで
アルカリ金属成分を含むガラス粉末からなるとは、この
ようなガラス粉末を主成分として含むことを云い、この
ガラス粉末以外の成分を含むものでも良い。
【0009】本発明の排ガス処理剤に用いるガラス粉末
は、アルカリ金属成分を含むものであれば良く、特に限
定されない。なお、廃ガラス類を粉砕したものは資源再
生の効果が得られるので望ましい。廃ガラス類の種類は
限定されない。ガラス瓶、板ガラス、自動車ガラス等各
種のガラスを含む。従来は再利用が困難であった色付き
ガラスも用いることができる.
【0010】ガラス類の粉砕は、ボールミル、ロッドミ
ル等を用いて一段階で粉砕しても良いが、ガラス類を粗
粉砕した後に微粉砕する二段階の粉砕を行うと効率的で
ある。例えば、粗粉砕はジョークラッシャー、ロールク
ラツシヤー等を用いて5mm以下に粉砕し、微粉砕はボー
ルミル、ロッドミル等を用いて平均粒径0.1mm以下の
粉体にする。本発明の排ガス処理剤に用いるガラス粉末
は平均粒径が15μm以下のものが好ましいので、さら
に微粉砕を続けて平均粒径を15μm以下にしても良い
が、平均粒径0.1mm以下の粉体を例えば強制渦流式の
高効率空気分級機等によって選別し、平均粒径15μm
以下の粉体を得るのが効率的である。粉砕装置や分級装
置は所定粒度のガラス粉体が得られるものであれば良
い。
【0011】既に述べたように、本発明の排ガス処理剤
に用いるガラス粉末は平均位経15μm以下のものが良
く、5μm以下がさらに好ましい。ガラス粉末の平均粒
径が15μmよりも大きいと、排ガスと接触させたとき
にガラス粉末に含まれるアルカリ金属成分とハロゲン含
有酸性ガス等との反応が十分に進行しない。高い反応効
率を得るには、ガラス粉末の平均粒径は5μm以下がよ
り好ましい。
【0012】上記ガラス粉末からなる排ガス処理剤を排
ガスに接触させ、排ガス中のハロゲン含有酸性ガス等と
反応させてこれを分解する。排ガスはハロゲン含有酸性
ガス等を含むものであれば発生源は制限されない。燃焼
装置、焼成装置、または焼却装置など何れの装置から生
じた排ガスでも良い。排ガス処理剤を投入する場所は、
ハロゲン含有酸性ガス等を含む排ガスの煙道(排気路)に
直接投入してもよいが、酸性ガスの分解反応を十分に行
わせるには、排ガスが流れる煙道に反応装置を設け、こ
の反応装置に排ガスと排ガス処理剤とを導入し、装置内
部でこれらが混合した状態で滞留させることにより排ガ
スと排ガス処理剤とを十分に接触させると良い。
【0013】上記ガラス粉末からなる排ガス処理剤と排
ガスとは250℃以上〜700℃以下の温度で反応させ
るのが好ましい。反応温度が250℃より低いとアルカ
リ金属とハロゲン含有酸性ガス等の反応が十分に進行せ
ず、700℃より高いと排ガス処理剤中のガラス粉末の
表面が溶融し、ガラス粉末内部のアルカリ金属とハロゲ
ン含有酸性ガス等との反応の進行が妨げられる。
【0014】ガラス粉末中のアルカリ金属成分とハロゲ
ン含有酸性ガス等との反応によってアルカリ金属ハロゲ
ン化物等のアルカリ金属化合物が生成し、これが排ガス
処理剤のガラス粉末表面に析出する。この反応生成物と
共に排ガス処理剤を回収する。この排ガス処理剤は排ガ
ス中の煤塵と共に回収してもよい。回収方法は特に限定
されない。例えば、通常のバグフィルターを用いる場合
には、これを保護するため排ガスと排ガス処理剤の混合
ガスを200℃程度以下に冷却した後に回収する。な
お、耐熱性のバグフィルターを用いて混合ガスを冷却せ
ずに排ガス処理剤を回収しても良い。また、電気集塵機
を用いることもできる。
【0015】排ガス処理剤はガラス粉末からなりシリカ
分に富むので、回収した排ガス処理剤をセメント原料の
一部として再利用することができる。この場合、ガラス
粉末の表面には反応生成物であるアルカリ金属ハロゲン
化物等が付着しているので、これらが大量にセメント製
造プロセスに持ち込まれないよう、回収したガラス粉末
を水洗してアルカリ金属ハロゲン化物等を除去した後に
セメント原料の一部として利用することが好ましい。セ
メント製造プロセスに大量の塩素やアルカリ金属が混入
すると、セメントの品質や製造プロセスの安定運転に支
障をきたす。
【0016】水洗方法は特に限定されない。具体的に
は、例えば、上記回収物を水に懸濁し、攪拌してアルカ
リ金属ハロゲン化物等を水中に溶解させ、次いで、この
水洗した回収物を脱水する。脱水は市販のフィルターを
用いて濾過すれば良く、あるいは加圧脱水しても良い。
【0017】本発明の排ガス処理剤は排ガスの煙道に投
入して用いれば良いが、煙道に反応装置を設け、該反応
装置に排ガスと排ガス処理剤とを導入し、これらを混合
した状態で滞留させて反応を促進することが好ましい。
この反応装置は反応槽、排ガス処理剤の供給手段、排気
手段、排ガス処理剤の回収手段を備えたものが好まし
い。反応槽の下部には排ガスの吹き込み口を設け、ここ
から槽内に排ガスを導入する。槽内に投入された排ガス
処理剤はこの排ガスによって吹き上げられ、混合した状
態となって槽内に浮遊し、反応が進む。この混合ガスは
反応槽上部の排気手段によって回収手段に導く。回収手
段としては耐熱性のバグフィルター等が適当である。排
ガス処理剤のガラス粉末等は回収手段に捕集され、分離
された排ガスは煙道に戻されて外部に放出される。排ガ
ス処理剤は、槽内に浮遊する間あるいはバグフィルター
において、アルカリ金属成分が排ガスと反応してこれを
分解する。反応後のガラス粉末はバグフィルター等によ
って回収した後、水洗工程に送り、反応生成物を洗い流
した後に、セメント原料の一部として利用する。
【0018】
【実施例1】石英管(内径36mm)にガラス粉末10gを
詰め、管の一端から窒素ガスで希釈した1000ppmの
塩化水素ガスを1リットル/minで20分間流通させたときの
塩化水素除去率を測定した。使用したガラス粉末の組成
は表1の通りであり、ガラス粉末の平均粒径、反応温
度、反応管出口の塩化水素濃度および塩化水素除去率は
表2のとおりである。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【実施例2】小型セメント焼成用ロータリキルン(φ1.
5m×28m)に燃料の一部として塩化ビニルの粉砕物を
投入して燃焼させた。バグフィルター出口での塩化水素
濃度は1250ppm、排ガス量は20,000Nm3/hであ
った。このロータリーキルンの窯尻とバグフィルターと
の間の煙道の温度を表3のように制御し、ここに粒径5
μmのガラス粉末からなる排ガス処理剤をアルカリ金属
/塩素比が4になるように吹き込み、バグフィルター出
口で排ガス中の塩化水素濃度を測定した。この結果を表
3に示した。
【0022】
【表3】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、排ガスに含まれる塩化
水素やフッ化水素などのハロゲン含有酸性ガスあるいは
硫黄酸化物等の酸性ガスを効果的に分解処理することが
できる。しかも、排ガス処理剤として廃ガラスを用いる
ことができ、とくに従来は殆ど再利用されていない色付
き廃ガラスを利用することができる。また使用後の処理
剤をセメント原料の一部に再利用できるので、再資源化
の効果が大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 久範 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社中央研究所内 (72)発明者 山本 泰史 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社中央研究所内 (72)発明者 村岡 義正 山口県小野田市大字小野田6276番地 太平 洋セメント株式会社環境技術開発センター 内 Fターム(参考) 4D002 AA02 AA18 AA19 AA23 AB01 AC01 AC02 AC04 AC10 BA03 BA14 CA07 CA11 DA66 DA70 EA06 EA09 GA01 GB03 GB12 4G066 AA13B AA71B AE02B AE11B BA01 BA20 CA23 CA31 DA02 GA11

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガスに含まれるハロゲン含有酸性ガス
    および/または硫黄酸化物の酸性ガスを分解する処理剤
    であって、アルカリ金属成分を含むガラス粉末からなる
    ことを特徴とする排ガス処理剤。
  2. 【請求項2】 ガラス粉末の平均粒径が15μm以下で
    ある請求項1に記載する排ガス処理剤。
  3. 【請求項3】 ハロゲン含有酸性ガスおよび/または硫
    黄酸化物の酸性ガスを含む排ガスが流れる煙道に、アル
    カリ金属成分を含むガラス粉末からなる排ガス処理剤を
    投入し、酸性ガスとガラス粉末のアルカリ金属成分とを
    反応させて酸性ガスを分解する一方、生成したアルカリ
    金属化合物を含む排ガス処理剤を回収することを特徴と
    する排ガス処理方法。
  4. 【請求項4】 排ガスと排ガス処理剤とを250℃以上
    〜700℃以下の温度で反応させる請求項3に記載する
    排ガス処理方法。
  5. 【請求項5】 排ガスが流れる煙道に、排ガス処理剤が
    導入される反応装置を設け、該反応装置内で排ガスと排
    ガス処理剤とを混合した状態で滞留させて反応を促進す
    る請求項3または4に記載する排ガス処理方法。
  6. 【請求項6】 生成したアルカリ金属化合物を含む排ガ
    ス処理剤を回収し、これをセメント原料の一部として利
    用する請求項3、4または5に記載する排ガス処理方
    法。
  7. 【請求項7】 排ガス処理剤を回収した後に、これを水
    洗して排ガス処理剤に含まれるアルカリ金属化合物を除
    去したものをセメント原料の一部として利用する請求項
    6に記載する排ガス処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013158727A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Tottori Univ フッ素除去剤、フッ素含有液の処理方法

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