JP2002336648A - 高温酸性ガス固定化剤 - Google Patents
高温酸性ガス固定化剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゴミ焼却炉等から排出される二酸化炭素が含
まれる高温の酸性ガスを効率よく固定化して除去するこ
とにより、ダイオキシンの発生及び再合成を大幅に低減
した高温酸性ガス固定化剤を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 シリコンを含む化合物に塩化物を作り得
る少なくとも２種類以上の金属元素が混合されるよう
に、それらの元素を含む化合物を第１金属源及び第２金
属源として混合してなる高温酸性ガス固定化剤を基本手
段としている。そして、シリコンのモル比が０．９から
０．０５、第１金属源のモル比が０．９から０．０５、
第２金属源のモル比が０．９から０．０５の範囲にある
ように設定する。また、第１金属源及び第２金属源に含
まれる金属元素として、Ｎａ，Ｋ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，
Ｍｎ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｆｅから選択された１種又は複数種
の元素を用いる。また、上記高温酸性ガス固定化剤は粉
体，粒状又はスラリー状として提供される。
まれる高温の酸性ガスを効率よく固定化して除去するこ
とにより、ダイオキシンの発生及び再合成を大幅に低減
した高温酸性ガス固定化剤を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 シリコンを含む化合物に塩化物を作り得
る少なくとも２種類以上の金属元素が混合されるよう
に、それらの元素を含む化合物を第１金属源及び第２金
属源として混合してなる高温酸性ガス固定化剤を基本手
段としている。そして、シリコンのモル比が０．９から
０．０５、第１金属源のモル比が０．９から０．０５、
第２金属源のモル比が０．９から０．０５の範囲にある
ように設定する。また、第１金属源及び第２金属源に含
まれる金属元素として、Ｎａ，Ｋ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，
Ｍｎ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｆｅから選択された１種又は複数種
の元素を用いる。また、上記高温酸性ガス固定化剤は粉
体，粒状又はスラリー状として提供される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高温酸性ガス固定化
剤に関し、特にはゴミ焼却炉等から排出される有害な酸
性ガス、例えば塩化水素ガス等のハロゲン化水素とか硫
黄酸化物を二酸化炭素が含まれる高温の排ガス中で効率
よく固定化して除去する固定化剤に関するものである。
剤に関し、特にはゴミ焼却炉等から排出される有害な酸
性ガス、例えば塩化水素ガス等のハロゲン化水素とか硫
黄酸化物を二酸化炭素が含まれる高温の排ガス中で効率
よく固定化して除去する固定化剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からゴミ焼却炉とか焼成炉等から発
生する有害な酸性排ガスの除去手段として、排ガスの温
度を３００℃程度に下げた後、この排ガス中に苛性ソー
ダ液とか消石灰スラリーの噴霧を行って中和する湿式
法、及び排ガス中に消石灰粉を散布して中和する乾式法
が主として実施されている。
生する有害な酸性排ガスの除去手段として、排ガスの温
度を３００℃程度に下げた後、この排ガス中に苛性ソー
ダ液とか消石灰スラリーの噴霧を行って中和する湿式
法、及び排ガス中に消石灰粉を散布して中和する乾式法
が主として実施されている。
【０００３】酸性排ガスを高温で中和する方法として、
ゴミ焼却炉の燃焼室内に石灰石の粉末を散布する方法と
か、ゴミの固形化燃料であるＲＤＦを添加する方法があ
る。このＲＤＦにはゴミを固定して安定化させるための
石灰が含有されている。
ゴミ焼却炉の燃焼室内に石灰石の粉末を散布する方法と
か、ゴミの固形化燃料であるＲＤＦを添加する方法があ
る。このＲＤＦにはゴミを固定して安定化させるための
石灰が含有されている。
【０００４】更に他の方法として、ゴミ等の焼却工程の
後工程に活性炭吸着装置を設けて、排ガス中のダイオキ
シンを活性炭により吸着除去することによって、ダイオ
キシンの排出規制値をクリアする手段も知られている。
後工程に活性炭吸着装置を設けて、排ガス中のダイオキ
シンを活性炭により吸着除去することによって、ダイオ
キシンの排出規制値をクリアする手段も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記したように酸性排
ガスを中和除去する湿式法及び乾式法では、排ガスの温
度は３００℃程度に下げて行われている。その理由とし
て、消石灰は３００℃以上で酸性ガスとの反応性が大幅
に低下するためである。
ガスを中和除去する湿式法及び乾式法では、排ガスの温
度は３００℃程度に下げて行われている。その理由とし
て、消石灰は３００℃以上で酸性ガスとの反応性が大幅
に低下するためである。
【０００６】特に近時はプラスチック類を燃焼させた際
に発生する有害な塩素系ガスやダイオキシンが社会的問
題となっており、排ガス中の塩化水素ガスの含有量を低
減させる試みがなされている。しかしながら、ダイオキ
シンの再合成は３００℃〜５００℃で起こりやすいた
め、３００℃以下の温度で塩化水素ガスを低減しても再
合成したダイオキシンを取り除くことができないという
問題点がある。上記に対処して、酸性排ガス中の中和効
率とダイオキシンの除去効率を高めるために反応活性が
シュウ酸活性度で３０分以下である水酸化カルシウム
（消石灰）を得るようにした活性炭の改良が試みられて
いる（特開平８−１０８０４０号公報）。
に発生する有害な塩素系ガスやダイオキシンが社会的問
題となっており、排ガス中の塩化水素ガスの含有量を低
減させる試みがなされている。しかしながら、ダイオキ
シンの再合成は３００℃〜５００℃で起こりやすいた
め、３００℃以下の温度で塩化水素ガスを低減しても再
合成したダイオキシンを取り除くことができないという
問題点がある。上記に対処して、酸性排ガス中の中和効
率とダイオキシンの除去効率を高めるために反応活性が
シュウ酸活性度で３０分以下である水酸化カルシウム
（消石灰）を得るようにした活性炭の改良が試みられて
いる（特開平８−１０８０４０号公報）。
【０００７】また、高温の燃焼室に石灰石の粉末を散布
する方法とか、該燃焼室にゴミの固形化燃料であるＲＤ
Ｆを添加する方法、カルシウム化合物を可燃物と同時に
投入して塩化カルシウム及び硫酸カルシウムとして酸性
ガスを除去する方法（特開平６−６６４１７号公報）が
検討されている。しかし生成したカルシウム塩化合物が
飛灰として排出されずに高温の燃焼室に残留するケース
があり、残留したカルシウム塩化合物が燃焼室で分解し
て再度酸性ガスを発生するという問題点が生じる。
する方法とか、該燃焼室にゴミの固形化燃料であるＲＤ
Ｆを添加する方法、カルシウム化合物を可燃物と同時に
投入して塩化カルシウム及び硫酸カルシウムとして酸性
ガスを除去する方法（特開平６−６６４１７号公報）が
検討されている。しかし生成したカルシウム塩化合物が
飛灰として排出されずに高温の燃焼室に残留するケース
があり、残留したカルシウム塩化合物が燃焼室で分解し
て再度酸性ガスを発生するという問題点が生じる。
【０００８】焼却炉の排ガス中で起きるダイオキシンの
再合成を抑制するためには、排ガス温度が４００〜５０
０℃よりも高温下で塩化水素ガスを除去する必要がある
が、下記の（１）式に示すように消石灰と塩化水素ガス
が反応して塩化カルシウムになる反応は、塩化水素濃度
と反応温度の間で平衡状態が成り立ち、焼却炉中で発生
する塩化水素濃度と４００℃以上の高温領域では逆反応
が進み、塩化カルシウムの生成反応が抑制されてしまう
という問題がある。
再合成を抑制するためには、排ガス温度が４００〜５０
０℃よりも高温下で塩化水素ガスを除去する必要がある
が、下記の（１）式に示すように消石灰と塩化水素ガス
が反応して塩化カルシウムになる反応は、塩化水素濃度
と反応温度の間で平衡状態が成り立ち、焼却炉中で発生
する塩化水素濃度と４００℃以上の高温領域では逆反応
が進み、塩化カルシウムの生成反応が抑制されてしまう
という問題がある。
【０００９】
【化１】
【００１０】更に焼却炉内で発生する排ガス中には二酸
化炭素（炭酸ガス）が共存するため、（２）式に示すよ
うに消石灰が炭酸化されて炭酸カルシウムを生じて塩化
水素ガスとの反応を阻害するという問題がある。
化炭素（炭酸ガス）が共存するため、（２）式に示すよ
うに消石灰が炭酸化されて炭酸カルシウムを生じて塩化
水素ガスとの反応を阻害するという問題がある。
【００１１】
【化２】
【００１２】そこで本発明は上記の問題点を解決して、
ゴミ焼却炉等から排出される二酸化炭素が含まれる高温
の酸性ガスを効率よく固定化して除去することにより、
ダイオキシンの発生及び再合成を大幅に低減した高温酸
性ガス固定化剤を提供することを目的とするものであ
る。
ゴミ焼却炉等から排出される二酸化炭素が含まれる高温
の酸性ガスを効率よく固定化して除去することにより、
ダイオキシンの発生及び再合成を大幅に低減した高温酸
性ガス固定化剤を提供することを目的とするものであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、シリコンを含む化合物に塩化物を作り得る
少なくとも２種類以上の金属元素が混合されるように、
それらの元素を含む化合物を第１金属源及び第２金属源
として混合してなる高温酸性ガス固定化剤を基本手段と
している。
するために、シリコンを含む化合物に塩化物を作り得る
少なくとも２種類以上の金属元素が混合されるように、
それらの元素を含む化合物を第１金属源及び第２金属源
として混合してなる高温酸性ガス固定化剤を基本手段と
している。
【００１４】そして、シリコンのモル比が０．９から
０．０５、第１金属源のモル比が０．９から０．０５、
第２金属源のモル比が０．９から０．０５の範囲にある
ように設定する。また、第１金属源及び第２金属源に含
まれる金属元素として、Ｎａ，Ｋ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，
Ｍｎ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｆｅから選択された１種又は複数種
の元素を用いる。また、上記高温酸性ガス固定化剤は粉
体，粒状又はスラリー状として提供される。
０．０５、第１金属源のモル比が０．９から０．０５、
第２金属源のモル比が０．９から０．０５の範囲にある
ように設定する。また、第１金属源及び第２金属源に含
まれる金属元素として、Ｎａ，Ｋ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，
Ｍｎ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｆｅから選択された１種又は複数種
の元素を用いる。また、上記高温酸性ガス固定化剤は粉
体，粒状又はスラリー状として提供される。
【００１５】かかる高温酸性ガス固定化剤によればシリ
コンを含む化合物に塩化物を作り得る少なくとも２種類
以上の金属元素が混合されるように、それらの元素を含
む化合物を第１金属源及び第２金属源として混合してな
る固定化剤は、二酸化炭素が含まれる高温の排ガス中で
も高い塩素固定化性能が得られる。シリコンと第１金属
源と第２金属源のモル比において、シリコンのモル比が
０．０５を下回ると塩素固定化性能が低下し、又０．９
を上回っても塩素固定化性能が低下する。また、第１金
属源と第２金属源のモル比もそれぞれ０．０５を下回る
と平衡反応が逆に進んで塩素固定化性能が低下し、又
０．９を上回っても同様に塩素固定化性能が低下する。
よってシリコンのモル比が、０．９から０．０５、第１
金属源のモル比が０．９から０．０５、第２金属源のモ
ル比が０．９から０．０５の範囲にあるように設定する
ことで好ましい結果が得られる。
コンを含む化合物に塩化物を作り得る少なくとも２種類
以上の金属元素が混合されるように、それらの元素を含
む化合物を第１金属源及び第２金属源として混合してな
る固定化剤は、二酸化炭素が含まれる高温の排ガス中で
も高い塩素固定化性能が得られる。シリコンと第１金属
源と第２金属源のモル比において、シリコンのモル比が
０．０５を下回ると塩素固定化性能が低下し、又０．９
を上回っても塩素固定化性能が低下する。また、第１金
属源と第２金属源のモル比もそれぞれ０．０５を下回る
と平衡反応が逆に進んで塩素固定化性能が低下し、又
０．９を上回っても同様に塩素固定化性能が低下する。
よってシリコンのモル比が、０．９から０．０５、第１
金属源のモル比が０．９から０．０５、第２金属源のモ
ル比が０．９から０．０５の範囲にあるように設定する
ことで好ましい結果が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下本発明にかかる高温酸性ガス
固定化剤の具体的な実施形態を説明する。本発明ではシ
リコンを含む化合物に塩化物を作り得る少なくとも２種
類以上の金属元素が混合されるように、それらの元素を
含む化合物を第１金属源Ｍ１及び第２金属源Ｍ２として
混合して、粉体，粒状又はスラリー状の高温酸性ガス固
定化剤を得たこと、及びシリコンのモル比が０．９から
０．０５、第１金属源のモル比が０．９から０．０５、
第２金属源のモル比が０．９から０．０５の範囲にある
ことが特徴となっている。
固定化剤の具体的な実施形態を説明する。本発明ではシ
リコンを含む化合物に塩化物を作り得る少なくとも２種
類以上の金属元素が混合されるように、それらの元素を
含む化合物を第１金属源Ｍ１及び第２金属源Ｍ２として
混合して、粉体，粒状又はスラリー状の高温酸性ガス固
定化剤を得たこと、及びシリコンのモル比が０．９から
０．０５、第１金属源のモル比が０．９から０．０５、
第２金属源のモル比が０．９から０．０５の範囲にある
ことが特徴となっている。
【００１７】先ず予備実験として消石灰Ｃａ(ＯＨ)２，
水酸化アルミニウムＡｌ(ＯＨ)３，水酸化鉄ＦｅＯ(Ｏ
Ｈ)，水酸化マグネシウムＭｇ(ＯＨ)２等の金属酸化物
について塩素の固定化実験を繰り返して行った。その結
果、二酸化炭素がなければ高温塩化水素ガスでも良好な
塩素固定能力があった。しかし二酸化炭素を高温の塩化
水素ガス中に共存させると塩素固定化性能が低下した。
水酸化アルミニウムＡｌ(ＯＨ)３，水酸化鉄ＦｅＯ(Ｏ
Ｈ)，水酸化マグネシウムＭｇ(ＯＨ)２等の金属酸化物
について塩素の固定化実験を繰り返して行った。その結
果、二酸化炭素がなければ高温塩化水素ガスでも良好な
塩素固定能力があった。しかし二酸化炭素を高温の塩化
水素ガス中に共存させると塩素固定化性能が低下した。
【００１８】そこで本発明者はシリコンを含む化合物に
塩化物を作り得る少なくとも２種類以上の金属元素が混
合されるように、それらの元素を含む化合物を第１金属
源Ｍ１及び第２金属源Ｍ２として混合して、粉体，粒状
又はスラリー状に作製し、この試料を用いて同様な実験
を行った結果、シリコン，第１金属源及び第２金属源の
モル比をそれぞれ一定範囲とすることにより二酸化炭素
が含まれる高温の排ガス中でも高い塩素固定化性能が得
られるという知見を得た。
塩化物を作り得る少なくとも２種類以上の金属元素が混
合されるように、それらの元素を含む化合物を第１金属
源Ｍ１及び第２金属源Ｍ２として混合して、粉体，粒状
又はスラリー状に作製し、この試料を用いて同様な実験
を行った結果、シリコン，第１金属源及び第２金属源の
モル比をそれぞれ一定範囲とすることにより二酸化炭素
が含まれる高温の排ガス中でも高い塩素固定化性能が得
られるという知見を得た。
【００１９】以下に本発明の具体的な各種実施例と比較
例を説明する。図１は塩素固定能力の評価を行う装置の
概要図であり、１は石英でなる試料管、２は該試料管１
の昇温用電気加熱炉、３は試料管１に模擬燃焼ガスを供
給するガスボンベ、４は散気槽、５は伝導度計である。
例を説明する。図１は塩素固定能力の評価を行う装置の
概要図であり、１は石英でなる試料管、２は該試料管１
の昇温用電気加熱炉、３は試料管１に模擬燃焼ガスを供
給するガスボンベ、４は散気槽、５は伝導度計である。
【００２０】［実施例１及び比較例１→表２］二酸化シ
リコンＳｉＯ２に第１金属源Ｍ１として消石灰Ｃａ(Ｏ
Ｈ)２，第２金属源Ｍ２として水酸化アルミニウムＡｌ
(ＯＨ)３，水酸化鉄ＦｅＯ(ＯＨ)，水酸化マグネシウム
Ｍｇ(ＯＨ)２を混合するか、又は上記３種類の水酸化物
の１／１／３の混合物を選んで試薬の所定重量を混合
し、シリコン，第１金属源及び第２金属源のモル比をそ
れぞれ一定範囲として、その塩素固定能力を測定した。
その結果を表２に示す。
リコンＳｉＯ２に第１金属源Ｍ１として消石灰Ｃａ(Ｏ
Ｈ)２，第２金属源Ｍ２として水酸化アルミニウムＡｌ
(ＯＨ)３，水酸化鉄ＦｅＯ(ＯＨ)，水酸化マグネシウム
Ｍｇ(ＯＨ)２を混合するか、又は上記３種類の水酸化物
の１／１／３の混合物を選んで試薬の所定重量を混合
し、シリコン，第１金属源及び第２金属源のモル比をそ
れぞれ一定範囲として、その塩素固定能力を測定した。
その結果を表２に示す。
【００２１】塩素固定化能力の測定は、図１に示す試料
管１の中央部に試料６をセットし、表１に示した模擬燃
焼ガスのうちの塩化水素ガスを除く窒素ガス１２０ｍｌ
／分，酸素ガス２０ｍｌ／分，二酸化炭素ガス２０ｍｌ
／分を流しながら電気加熱炉２を駆動して試料管１を６
５０℃まで昇温させた時点で窒素ガスを用いて希釈した
１００００ｐｐｍの塩化水素ガス４０ｍｌ／分を流し、
散気槽４によりバブリングしながら塩素の固定を行っ
た。塩素固定後に蛍光Ｘ線分析法により試料中に固定さ
れた塩素量を測定した。また、バブリング液の電気伝導
の変化を伝導度計５により測定した。
管１の中央部に試料６をセットし、表１に示した模擬燃
焼ガスのうちの塩化水素ガスを除く窒素ガス１２０ｍｌ
／分，酸素ガス２０ｍｌ／分，二酸化炭素ガス２０ｍｌ
／分を流しながら電気加熱炉２を駆動して試料管１を６
５０℃まで昇温させた時点で窒素ガスを用いて希釈した
１００００ｐｐｍの塩化水素ガス４０ｍｌ／分を流し、
散気槽４によりバブリングしながら塩素の固定を行っ
た。塩素固定後に蛍光Ｘ線分析法により試料中に固定さ
れた塩素量を測定した。また、バブリング液の電気伝導
の変化を伝導度計５により測定した。
【００２２】
【表１】
【００２３】図２は実施例１及び比較例１の試料番号
と、それぞれのシリコンＳｉと第１金属源Ｍ１と第２金
属源Ｍ２のモル比を示すダイヤグラムであり、第１金属
源Ｍ１の金属元素としてカルシウムＣａを、第２金属源
Ｍ２の金属元素としてマグネシウムＭｇ，鉄Ｆｅ，アル
ミニウムＡｌを用いた例である。尚、第２金属源Ｍ２の
混合比はＡｌ：Ｆｅ：Ｍｇ＝１：１：３とし、前記試料
管１の温度は６５０℃、固定時間は２時間、塩素量は１
４ｗｔ％とした。一方、表２は図２において試料番号で
示した実施例１及び比較例１のシリコンと第１金属源Ｍ
１と第２金属源Ｍ２の組成（モル比）と塩素固定量（ｗ
ｔ％）の測定値を示しているものである。よって、図２
に示す実施例１及び比較例１の試料番号と同一の試料番
号を表２でみれば、その組成（モル比）及び塩素固定量
（ｗｔ％）の測定値を知ることができる。
と、それぞれのシリコンＳｉと第１金属源Ｍ１と第２金
属源Ｍ２のモル比を示すダイヤグラムであり、第１金属
源Ｍ１の金属元素としてカルシウムＣａを、第２金属源
Ｍ２の金属元素としてマグネシウムＭｇ，鉄Ｆｅ，アル
ミニウムＡｌを用いた例である。尚、第２金属源Ｍ２の
混合比はＡｌ：Ｆｅ：Ｍｇ＝１：１：３とし、前記試料
管１の温度は６５０℃、固定時間は２時間、塩素量は１
４ｗｔ％とした。一方、表２は図２において試料番号で
示した実施例１及び比較例１のシリコンと第１金属源Ｍ
１と第２金属源Ｍ２の組成（モル比）と塩素固定量（ｗ
ｔ％）の測定値を示しているものである。よって、図２
に示す実施例１及び比較例１の試料番号と同一の試料番
号を表２でみれば、その組成（モル比）及び塩素固定量
（ｗｔ％）の測定値を知ることができる。
【００２４】図２において破線で示した領域Ａは本発明
におけるシリコン，第１金属源及び第２金属源のモル比
の範囲を示すものであり、シリコンＳｉのモル比が０．
９から０．０５、第１金属源としてのＣａのモル比が
０．９から０．０５、第２金属源としてのＭｇ，Ｆｅ，
Ａｌのモル比が０．９から０．０５の範囲にある領域を
示している。一方、図２において領域Ａを除いた領域は
本件発明の範囲に含まれないシリコン，第１金属源及び
第２金属源のモル比の範囲を示している。
におけるシリコン，第１金属源及び第２金属源のモル比
の範囲を示すものであり、シリコンＳｉのモル比が０．
９から０．０５、第１金属源としてのＣａのモル比が
０．９から０．０５、第２金属源としてのＭｇ，Ｆｅ，
Ａｌのモル比が０．９から０．０５の範囲にある領域を
示している。一方、図２において領域Ａを除いた領域は
本件発明の範囲に含まれないシリコン，第１金属源及び
第２金属源のモル比の範囲を示している。
【００２５】
【表２】
【００２６】図２及び表２から分かるようにシリコンＳ
ｉの添加量が少なく、シリコンＳｉのモル比が０．０５
を下回ると、例えば試料２５（Ｓｉのモル比：０．０
３）〜試料３２（Ｓｉのモル比：０．００）では塩素固
定量は０．３ｗｔ％〜４．３ｗｔ％の範囲であり、十分
な塩素固定化性能を得ることができない。逆にシリコン
Ｓｉの添加量が多く、シリコンＳｉのモル比が０．９を
上回ると、シリコンＳｉに塩素固定能力がないため、試
料１に示すように塩素固定化性能が認められない。
ｉの添加量が少なく、シリコンＳｉのモル比が０．０５
を下回ると、例えば試料２５（Ｓｉのモル比：０．０
３）〜試料３２（Ｓｉのモル比：０．００）では塩素固
定量は０．３ｗｔ％〜４．３ｗｔ％の範囲であり、十分
な塩素固定化性能を得ることができない。逆にシリコン
Ｓｉの添加量が多く、シリコンＳｉのモル比が０．９を
上回ると、シリコンＳｉに塩素固定能力がないため、試
料１に示すように塩素固定化性能が認められない。
【００２７】次に、第１金属源Ｍ１及び第２金属源Ｍ２
についても、それぞれモル比が０．０５を下回ると平衡
反応が逆に進み、塩素固定化性能が低下する。例えば試
料１，７〜９，１３及び１８に示すように塩素固定量は
０．０ｗｔ％〜２．８ｗｔ％の範囲であり、十分な塩素
固定化性能を得ることができない。逆に第１金属源Ｍ１
及び第２金属源Ｍ２添加量が多く、それぞれモル比が
０．９を上回ると、同様に平衡反応が逆に進み、塩素固
定化性能が低下する。例えば試料２５，２９及び３０〜
３２に示すように塩素固定量は０．３ｗｔ％〜３．１ｗ
ｔ％の範囲であり、十分な塩素固定化性能を得ることが
できない。
についても、それぞれモル比が０．０５を下回ると平衡
反応が逆に進み、塩素固定化性能が低下する。例えば試
料１，７〜９，１３及び１８に示すように塩素固定量は
０．０ｗｔ％〜２．８ｗｔ％の範囲であり、十分な塩素
固定化性能を得ることができない。逆に第１金属源Ｍ１
及び第２金属源Ｍ２添加量が多く、それぞれモル比が
０．９を上回ると、同様に平衡反応が逆に進み、塩素固
定化性能が低下する。例えば試料２５，２９及び３０〜
３２に示すように塩素固定量は０．３ｗｔ％〜３．１ｗ
ｔ％の範囲であり、十分な塩素固定化性能を得ることが
できない。
【００２８】従って領域Ａに示すように、シリコンのモ
ル比が、０．９から０．０５、第１金属源のモル比が
０．９から０．０５、第２金属源のモル比が０．９から
０．０５の範囲にあるにあるように設定する必要があ
る。図２及び表２によれば、領域Ａに示す範囲において
シリコンＳｉに２種以上の金属元素を混合することによ
って二酸化炭素ガスが混在する高温排ガス中の塩化水素
固定性能が飛躍的に改善されたことが分かる。
ル比が、０．９から０．０５、第１金属源のモル比が
０．９から０．０５、第２金属源のモル比が０．９から
０．０５の範囲にあるにあるように設定する必要があ
る。図２及び表２によれば、領域Ａに示す範囲において
シリコンＳｉに２種以上の金属元素を混合することによ
って二酸化炭素ガスが混在する高温排ガス中の塩化水素
固定性能が飛躍的に改善されたことが分かる。
【００２９】［実施例２→表３］シリコンＳｉ：第１金
属源Ｍ１：第２金属源Ｍ２のモル比を０．１５：０．４
６：０．３９として、シリコンＳｉの供給源ＳｉＯ２に
第１金属源Ｍ１の供給源としてＣａ(ＯＨ)２，第２金属
源Ｍ２の供給源としてＦｅＯ(ＯＨ)，Ａｌ(ＯＨ) ３，Ｍ
ｇ(ＯＨ)２として第２金属源Ｍ２の種類およびモル比の
組み合わせを変え塩素固定化性能の比較を行った。その
結果を表３に示す。表３によれば第２金属源Ｍ２の種類
およびモル比が変わっても、二酸化炭素ガスが混在する
高温排ガス中の塩化水素固定性能に大きな差異が無いこ
とが分かる。
属源Ｍ１：第２金属源Ｍ２のモル比を０．１５：０．４
６：０．３９として、シリコンＳｉの供給源ＳｉＯ２に
第１金属源Ｍ１の供給源としてＣａ(ＯＨ)２，第２金属
源Ｍ２の供給源としてＦｅＯ(ＯＨ)，Ａｌ(ＯＨ) ３，Ｍ
ｇ(ＯＨ)２として第２金属源Ｍ２の種類およびモル比の
組み合わせを変え塩素固定化性能の比較を行った。その
結果を表３に示す。表３によれば第２金属源Ｍ２の種類
およびモル比が変わっても、二酸化炭素ガスが混在する
高温排ガス中の塩化水素固定性能に大きな差異が無いこ
とが分かる。
【００３０】
【表３】
【００３１】第１金属源Ｍ１及び第２金属源Ｍ２を構成
する金属元素としては、塩化物を作り得る金属元素であ
ればよくＮａ，Ｋ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ａ
ｌ，Ｆｅから選択された少なくとも１種又は複数種の金
属元素を用いることができる。なお、第１金属源Ｍ１と
第２金属源Ｍ２を合わせた金属源の中には少なくとも２
種類以上の金属元素が混合されている必要がある。即
ち、第１金属源Ｍ１と第２金属源Ｍ２に含まれる金属元
素は同一の１種の金属元素であってはならない。
する金属元素としては、塩化物を作り得る金属元素であ
ればよくＮａ，Ｋ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ａ
ｌ，Ｆｅから選択された少なくとも１種又は複数種の金
属元素を用いることができる。なお、第１金属源Ｍ１と
第２金属源Ｍ２を合わせた金属源の中には少なくとも２
種類以上の金属元素が混合されている必要がある。即
ち、第１金属源Ｍ１と第２金属源Ｍ２に含まれる金属元
素は同一の１種の金属元素であってはならない。
【００３２】［比較例１の抜粋→表４］表４は１種類の
元素を含む化合物の塩素固定化性能を示した。各元素の
供給源としてＳｉＯ２，Ｃａ(ＯＨ)２，Ａｌ(ＯＨ)３，
ＦｅＯ(ＯＨ)，Ｍｇ(ＯＨ)２の試薬を用い、図１に示す
評価装置により塩素固定能力を測定した表２（試料番号
１，２９，３０，３１，３２）の抜粋データである。表
４によればＳｉの塩素固定量は０．０ｗｔ％、Ｃａの塩
素固定量は０．５ｗｔ％，Ａｌの塩素固定量は３．１ｗ
ｔ％，Ｆｅの塩素固定量は０．３ｗｔ％，Ｍｇの塩素固
定量は０．５ｗｔ％であり、実施例１，２に比較して各
元素単独での塩素固定量が低いことが分かる。
元素を含む化合物の塩素固定化性能を示した。各元素の
供給源としてＳｉＯ２，Ｃａ(ＯＨ)２，Ａｌ(ＯＨ)３，
ＦｅＯ(ＯＨ)，Ｍｇ(ＯＨ)２の試薬を用い、図１に示す
評価装置により塩素固定能力を測定した表２（試料番号
１，２９，３０，３１，３２）の抜粋データである。表
４によればＳｉの塩素固定量は０．０ｗｔ％、Ｃａの塩
素固定量は０．５ｗｔ％，Ａｌの塩素固定量は３．１ｗ
ｔ％，Ｆｅの塩素固定量は０．３ｗｔ％，Ｍｇの塩素固
定量は０．５ｗｔ％であり、実施例１，２に比較して各
元素単独での塩素固定量が低いことが分かる。
【００３３】
【表４】
【００３４】［比較例２］表５は２種類の元素を含む試
料の塩素固定化性能を示した。シリコンＳｉの供給源と
してＳｉＯ２、第１金属源Ｍ１の供給源としてＣａ(Ｏ
Ｈ)２，第２金属源Ｍ２の供給源としてＦｅＯ(ＯＨ)，
Ａｌ(ＯＨ)３，Ｍｇ(ＯＨ)２を用い、シリコンＳｉと第
１金属源Ｍ１，シリコンＳｉと第２金属源Ｍ２，第１金
属源Ｍ１と第２金属源Ｍ２の組み合わせを所定の比率で
混合後、塩素固定化性能評価を行った。また、シリコン
Ｓｉおよび第２金属源Ｍ２としてのＭｇ源となる蛇紋岩
Ｍｇ６Ｓｉ４Ｏ１０(ＯＨ)８単独についても同様の評価
を行った。表５によれば、シリコンＳｉと第１金属源Ｍ
１，シリコンＳｉと第２金属源Ｍ２，第１金属源Ｍ１と
第２金属源Ｍ２の２種類の組み合わせの塩素固定量は
０．４ｗｔ％〜２．８ｗｔ％であり、実施例１，２に比
較して塩素固定量が低いことが分かる。
料の塩素固定化性能を示した。シリコンＳｉの供給源と
してＳｉＯ２、第１金属源Ｍ１の供給源としてＣａ(Ｏ
Ｈ)２，第２金属源Ｍ２の供給源としてＦｅＯ(ＯＨ)，
Ａｌ(ＯＨ)３，Ｍｇ(ＯＨ)２を用い、シリコンＳｉと第
１金属源Ｍ１，シリコンＳｉと第２金属源Ｍ２，第１金
属源Ｍ１と第２金属源Ｍ２の組み合わせを所定の比率で
混合後、塩素固定化性能評価を行った。また、シリコン
Ｓｉおよび第２金属源Ｍ２としてのＭｇ源となる蛇紋岩
Ｍｇ６Ｓｉ４Ｏ１０(ＯＨ)８単独についても同様の評価
を行った。表５によれば、シリコンＳｉと第１金属源Ｍ
１，シリコンＳｉと第２金属源Ｍ２，第１金属源Ｍ１と
第２金属源Ｍ２の２種類の組み合わせの塩素固定量は
０．４ｗｔ％〜２．８ｗｔ％であり、実施例１，２に比
較して塩素固定量が低いことが分かる。
【００３５】
【表５】
【００３６】［実施例３→表６］次に、シリコンＳｉ及
び第２金属源Ｍ２としてのＭｇ源となる蛇紋岩Ｍｇ６Ｓ
ｉ４Ｏ１０(ＯＨ)８に第１金属源Ｍ１となるＣａ(ＯＨ)
２を所定量添加し、塩素固定化性能評価を行った。表６
によれば、表５の蛇紋岩単独の塩素固定量０．４ｗｔ％
に比較してＣａ(ＯＨ)２を添加することで、塩素固定量
は５．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％に増加しており、二酸
化炭素が混在する高温排ガス中の塩化水素固定性能が改
善されたことが分かる。
び第２金属源Ｍ２としてのＭｇ源となる蛇紋岩Ｍｇ６Ｓ
ｉ４Ｏ１０(ＯＨ)８に第１金属源Ｍ１となるＣａ(ＯＨ)
２を所定量添加し、塩素固定化性能評価を行った。表６
によれば、表５の蛇紋岩単独の塩素固定量０．４ｗｔ％
に比較してＣａ(ＯＨ)２を添加することで、塩素固定量
は５．０ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％に増加しており、二酸
化炭素が混在する高温排ガス中の塩化水素固定性能が改
善されたことが分かる。
【００３７】
【表６】
【００３８】［実施例４］カーバイト製造工程での中間
生成物を原料として、Ｓｉ／Ｃａ／Ｍｇ＝０．０７／
０．７／０．４３の試料を作り、実施例１と同様に塩素
固定能力を測定して評価を行った。その結果、１１．９
ｗｔ％という良好な塩素固定化性能が得られた。
生成物を原料として、Ｓｉ／Ｃａ／Ｍｇ＝０．０７／
０．７／０．４３の試料を作り、実施例１と同様に塩素
固定能力を測定して評価を行った。その結果、１１．９
ｗｔ％という良好な塩素固定化性能が得られた。
【００３９】［実施例５→表７］実施例４に用いた、試
料を１〜２ｍｍの顆粒状に成形し、産業廃棄物焼却炉中
に産業廃棄物重量に対して顆粒２〜４％の割合で投入
し、投入有り無しでの塩化水素濃度とダイオキシン生成
量について比較を行った。その結果を表７に示す。表７
に示すように顆粒を投入することで塩化水素濃度および
ダイオキシン生成量が低下した。
料を１〜２ｍｍの顆粒状に成形し、産業廃棄物焼却炉中
に産業廃棄物重量に対して顆粒２〜４％の割合で投入
し、投入有り無しでの塩化水素濃度とダイオキシン生成
量について比較を行った。その結果を表７に示す。表７
に示すように顆粒を投入することで塩化水素濃度および
ダイオキシン生成量が低下した。
【００４０】
【表７】
【００４１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる高温酸性ガス固定化剤によれば、シリコンを含む化
合物に塩化物を作り得る少なくとも２種類以上の金属元
素が混合されるように、それらの元素を含む化合物を第
１金属源及び第２金属源として混合してなる高温酸性ガ
ス固定化剤は、二酸化炭素が含まれる高温の排ガス中で
も高い塩素固定化性能が得られ、特にプラスチック類を
燃焼させた際に発生する有害な塩素系ガス及び排ガス中
のダイオキシンの含有量を効果的に低減させることがで
きる。
かる高温酸性ガス固定化剤によれば、シリコンを含む化
合物に塩化物を作り得る少なくとも２種類以上の金属元
素が混合されるように、それらの元素を含む化合物を第
１金属源及び第２金属源として混合してなる高温酸性ガ
ス固定化剤は、二酸化炭素が含まれる高温の排ガス中で
も高い塩素固定化性能が得られ、特にプラスチック類を
燃焼させた際に発生する有害な塩素系ガス及び排ガス中
のダイオキシンの含有量を効果的に低減させることがで
きる。
【００４２】固定化剤の作製に際して、シリコンと第１
金属源と第２金属源のモル比を所定の範囲に設定するこ
とにより、塩素固定化性能を高く維持することができ
る。
金属源と第２金属源のモル比を所定の範囲に設定するこ
とにより、塩素固定化性能を高く維持することができ
る。
【００４３】従って本発明によれば、ゴミ焼却炉等から
排出される二酸化炭素を含む有害な高温の酸性ガスを短
時間の反応で容易に固定化して除去することが可能とな
り、ダイオキシンの発生及び再合成を大幅に低減した高
温酸性ガスの固定化剤を提供することができる。
排出される二酸化炭素を含む有害な高温の酸性ガスを短
時間の反応で容易に固定化して除去することが可能とな
り、ダイオキシンの発生及び再合成を大幅に低減した高
温酸性ガスの固定化剤を提供することができる。
【図１】固定化剤の塩素固定能力を評価する装置の概要
図。
図。
【図２】各実施例及び比較例の試料番号と、それぞれの
シリコンＳｉと第１金属源Ｍ１と第２金属源Ｍ２のモル
比を示すダイヤグラム。
シリコンＳｉと第１金属源Ｍ１と第２金属源Ｍ２のモル
比を示すダイヤグラム。
１…試料管 ２…電気加熱炉 ３…ガスボンベ ４…散気槽 ５…伝導度計 ６…試料 整理番号 Ｐ３２９１
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 芳孝 高知県高知市南はりまや町１丁目15番２号 (72)発明者 ▲はま▼田 司令 高知県高知市大津乙1926番地35号 (72)発明者 加守 雅信 高知県高知市大津乙502番 鹿児ハイツ202 号 (72)発明者 竹中 日出男 高知県高知市潮見台３丁目106番地 Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BC01 BD00 4D002 AA02 AA09 AA19 AA21 AC04 BA02 BA03 DA01 DA04 DA21 DA22 DA24 DA46
Claims (4)
- 【請求項１】 シリコンを含む化合物に塩化物を作り得
る少なくとも２種類以上の金属元素が混合されるよう
に、それらの元素を含む化合物を第１金属源及び第２金
属源として混合してなることを特徴とする高温酸性ガス
固定化剤。 - 【請求項２】 シリコンのモル比が０．９から０．０
５、第１金属源のモル比が０．９から０．０５、第２金
属源のモル比が０．９から０．０５の範囲にある請求項
１記載の高温酸性ガス固定化剤。 - 【請求項３】 第１金属源及び第２金属源に含まれる金
属元素として、Ｎａ，Ｋ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｚ
ｎ，Ａｌ，Ｆｅから選択された１種又は複数種の元素を
用いた請求項１又は２記載の高温酸性ガス固定化剤。 - 【請求項４】 高温酸性ガス固定化剤が粉体，粒状又は
スラリー状をしている請求項１，２又は３記載の高温酸
性ガス固定化剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147285A JP2002336648A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 高温酸性ガス固定化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147285A JP2002336648A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 高温酸性ガス固定化剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002336648A true JP2002336648A (ja) | 2002-11-26 |
Family
ID=18992797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001147285A Pending JP2002336648A (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 高温酸性ガス固定化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002336648A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006313857A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Techno Boundary:Kk | ゲル状物質の処理方法、および処理装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4935285A (ja) * | 1972-07-31 | 1974-04-01 | ||
| JPH01297144A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-30 | Hokkaido Electric Power Co Inc:The | 排ガス処理剤の活性化法 |
| JPH06198126A (ja) * | 1992-09-16 | 1994-07-19 | Hokkaido Electric Power Co Inc:The | 排ガス処理方法 |
| JPH08173758A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-09 | Neotec:Kk | 生コンクリート等の洗い残渣の再利用方法及びその装置 |
| JPH08276115A (ja) * | 1995-04-05 | 1996-10-22 | Hitachi Zosen Corp | セラミックス系脱塩剤 |
-
2001
- 2001-05-17 JP JP2001147285A patent/JP2002336648A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4935285A (ja) * | 1972-07-31 | 1974-04-01 | ||
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| JPH06198126A (ja) * | 1992-09-16 | 1994-07-19 | Hokkaido Electric Power Co Inc:The | 排ガス処理方法 |
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| JPH08276115A (ja) * | 1995-04-05 | 1996-10-22 | Hitachi Zosen Corp | セラミックス系脱塩剤 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006313857A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Techno Boundary:Kk | ゲル状物質の処理方法、および処理装置 |
| JP4527595B2 (ja) * | 2005-05-09 | 2010-08-18 | 株式会社 テクノ・バンダリー | ゲル状物質の処理方法、および処理装置 |
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|
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