JP2014008429A

JP2014008429A - セラミックフィルタ集塵装置

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Publication number: JP2014008429A
Application number: JP2012145154A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Inoue; 聡井上; Komei Kokubo; 孔明小久保; Kazunari Shinoda; 一成信田
Original assignee: Metawater Co Ltd
Current assignee: Metawater Co Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2014-01-20
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: JP5925617B2

Abstract

【課題】逆洗処理によってセラミックフィルタの排ガス排出口側が摩耗することを抑制し、セラミックフィルタの長寿命化を実現すること。
【解決手段】セラミックフィルタ集塵装置１は、缶体１０内の排ガス供給管１３と排ガス排出管１５との間の空間内において、排ガス導入口及び排ガス排出口をそれぞれ下方及び上方に向けて水平方向に配列された複数のセラミックフィルタ１６ａ〜１６ｈと、缶体１０の側部から複数のセラミックフィルタ１６ａ〜１６ｈと排ガス排出管１５との間の空間内に向けて水平方向に延伸する逆洗配管１７，１８と、を備え、逆洗配管１７，１８は、延伸方向に沿って配管底部に複数形成されたセラミックフィルタ１６ａ〜１６ｈの排ガス排出口に向けて高圧状態の空気を噴出する噴出口と、配管終端部に形成された噴出口から噴出されなかった余剰の高圧状態の空気を排出する開口部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス中のダストを捕集して清浄なガスとして外部に排出するセラミックフィルタ集塵装置に関する。

従来より、セラミックフィルタの排ガス導入口に排ガスを導入すると共に、排ガス導入口と排ガス排出口とを区画する隔壁を透過させて排ガス排出口側に排ガスを流出させることにより、排ガス中のダストを隔壁で捕集して清浄なガスとして外部に排出するセラミックフィルタ集塵装置が知られている（特許文献１参照）。このような集塵装置には、ダストの捕集効率を一定に保つために、隔壁に捕集されたダストを除去するための逆洗機構が設けられている。具体的には、この逆洗機構は、逆洗配管から排ガス排出口に向けて高圧ガスを噴射することによって隔壁に捕集されたダストを離脱させるものである。

特開平７−３２３２０７号公報

本発明の発明者らは、従来の逆洗機構を利用して隔壁に捕集されたダストを除去した場合、セラミックフィルタの排ガス排出口側が摩耗することを知見した。このため、逆洗処理によってセラミックフィルタの排ガス排出口側が摩耗することを抑制し、セラミックフィルタの長寿命化を実現可能な技術の提供が期待されていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、逆洗処理によってセラミックフィルタの排ガス排出口側が摩耗することを抑制し、セラミックフィルタの長寿命化を実現可能なセラミックフィルタ集塵装置を提供することにある。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るセラミックフィルタ集塵装置は、缶体と、前記缶体の下方に配設された前記缶体内に排ガスを供給する排ガス供給管と、前記缶体の上方に配設された処理後の排ガスを外部に排出する排ガス排出管と、前記缶体内の前記排ガス供給管と前記排ガス排出管との間の空間内において、排ガス導入口及び排ガス排出口をそれぞれ下方及び上方に向けて水平方向に配列された複数のセラミックフィルタと、前記缶体の側部から前記複数のセラミックフィルタと前記排ガス排出管との間の空間内に向けて水平方向に延伸する前記逆洗配管と、を備え、前記逆洗配管は、延伸方向に沿って配管底部に複数形成された前記セラミックフィルタの排ガス排出口に向けて高圧状態の空気を噴出する噴出口と、配管終端部に形成された前記噴出口から噴出されなかった余剰の高圧状態の空気を排出する開口部と、を有することを特徴とする。

本発明に係るセラミックフィルタ集塵装置によれば、逆洗処理によってセラミックフィルタの排ガス排出口側が摩耗することを抑制し、セラミックフィルタの長寿命化を実現することができる。

図１は、本発明の一実施形態であるセラミックフィルタ集塵装置の構成を示す断面図である。図２は、図１に示すセラミックフィルタ集塵装置の排ガス処理時及び逆洗処理時の動作を説明するための模式図である。図３は、本発明の一実施形態である逆洗配管の構成を示す模式図である。図４は、図３に示す逆洗配管の作用を説明するための模式図である。図５は、本発明及び従来技術の逆洗配管による堆積物の投射割合を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるセラミックフィルタ集塵装置について説明する。

〔セラミックフィルタ集塵装置の構成〕
図１は、本発明の一実施形態であるセラミックフィルタ集塵装置の構成を示す断面図である。図１に示すように、本発明の一実施形態であるセラミックフィルタ集塵装置１は、四角筒状の缶体１０を備えている。缶体１０の下端部には、下方に延びる角錐状のホッパ１１が固定され、ホッパ１１の下端部には、捕集されたダストＤを外部に排出する集塵ダスト排出装置１２が接続されている。

缶体１０の下方側部には、ダストＤを含む排ガス（以下、含塵排ガスと表記）を缶体１０内に導入する排ガス供給管１３が配設されている。缶体１０の上部には、配管１４ａ，１４ｂを介してダストＤが除去された排ガス（以下、除塵排ガスと表記）を外部に排出する排ガス排出管１５が配設されている。缶体１０内部の排ガス供給管１３と排ガス排出管１５との間の空間には、複数のセラミックフィルタ１６（１６ａ〜１６ｈ）が配設されている。複数のセラミックフィルタ１６ａ〜１６ｈは、排ガス導入口及び排ガス排出口をそれぞれ下方及び上方に向けて水平方向に沿って配列されている。

缶体１０の上方側部には、缶体１０内部の排ガス排出管１５と複数のセラミックフィルタ１６ａ〜１６ｈとの間の空間内において水平方向に延伸する逆洗配管１７，１８が配設されている。逆洗配管１７は、それぞれセラミックフィルタ１６ａ〜１６ｄの排ガス排出口に向けて高圧の空気を噴出する噴出口１７ａ〜１７ｄを備えている。逆洗配管１８は、それぞれセラミックフィルタ１６ｅ〜１６ｈの排ガス排出口に向けて高圧の空気を噴出する噴出口１８ａ〜１８ｄを備えている。逆洗配管１７の終端部と逆洗配管１８の終端部とは所定間隔を空けて離間している。

〔セラミックフィルタ集塵装置の動作〕
次に、図２を参照して、上記セラミックフィルタ集塵装置１の動作について説明する。図２（ａ）,（ｂ）はそれぞれ、セラミックフィルタ集塵装置１の排ガス処理時及び逆洗処理時の動作を説明するための模式図である。

図１に示すセラミックフィルタ集塵装置１では、排ガス供給管１３から缶体１０内部に含塵排ガスが供給されると、図２（ａ）に示すように、含塵排ガスは、セラミックフィルタ１６の排ガス導入口１６１内に導入される。排ガス導入口１６１内に導入された含塵排ガスは、排ガス導入口１６１と排ガス排出口１６２とを区画する隔壁１６３を透過して排ガス排出口１６２側に流出する。この際、含塵排ガス中のダストＤは隔壁１６３によって捕集される。これにより、配管１４ａ，１４ｂ及び排ガス排出管１５を介して清浄な除塵排ガスが外部に排出される。

図１に示すセラミックフィルタ集塵装置１では、セラミックフィルタ１６に対し逆洗処理を施す際には、逆洗配管１７，１８に高圧状態の空気を供給する。逆洗配管１７，１８に高圧状態の空気が供給されると、高圧状態の空気が噴出口１７ａ〜１７ｄ，１８ａ〜１８ｄを介して対応するセラミックフィルタ１６の排ガス排出口１６２に噴出される。排ガス排出口１６２に高圧状態の空気が噴出されると、図２（ｂ）に示すように、高圧状態の空気が、隔壁１６３を通過し、隔壁１６３に捕集されているダストＤを排ガス導入口１６１側に排出する。排ガス導入口１６１から排出されたダストＤは、ホッパ１１の下端部に落下し、ホッパ１１の下端部に接続されている集塵ダスト排出装置１２によって外部に排出される。

〔セラミックフィルタの摩耗対策〕
本発明の発明者らは、上記セラミックフィルタ集塵装置１においてセラミックフィルタ１６に対し逆洗処理を施した際、逆洗配管１７，１８の終端部に近いセラミックフィルタ１６、具体的にはセラミックフィルタ１６ｄ，１６ｈの排ガス排出口１６２側が摩耗することを知見した。始めに、本発明の発明者らは、この摩耗の原因は高圧空気によるセラミックフィルタ１６の配列方向における逆洗強度の不均一性にあると考えた。しかしながら、実験的にセラミックフィルタ１６の配列方向における逆洗強度を変化させても逆洗配管１７，１８の終端部に近いセラミックフィルタ１６は摩耗した。このため、本発明の発明者らは、セラミックフィルタ１６の摩耗の原因はセラミックフィルタ１６の配列方向における逆洗強度の不均一性ではないと結論付けた。

次に、本発明の発明者らは、集塵装置によってセラミックフィルタ１６の摩耗速度に差異があること、摩耗したセラミックフィルタ１６の底部に堆積物が存在すること及び逆洗配管１７，１８内に摩耗したセラミックフィルタ１６の底部にあった堆積物と酷似する析出物が存在していたことから、セラミックフィルタ１６の摩耗の原因は逆洗配管１７，１８内の析出物がセラミックフィルタ１６に衝突したためであると考えた。

上記の考えより、本発明の発明者らは、セラミックフィルタ１６の排ガス排出口１６２側に高圧状態の空気のみを吹き付ける試験を行った。その結果、セラミックフィルタ１６の摩耗は確認されなかった。次に、逆洗処理時におけるセラミックフィルタ１６に対するダストＤの投射量を検証した。検証の結果、ダストＤの投射量は複数のセラミックフィルタ１６間で大きく変化しなかった。このことから、逆洗処理時にセラミックフィルタ１６に投射される高圧状態の空気やダストＤがセラミックフィルタ１６の摩耗の原因とは考えにくく、逆洗配管１７，１８内の析出物がセラミックフィルタ１６の摩耗の主要因と考えられる。

以上のことから、本発明の発明者らは、図３に示すように、逆洗配管１７の終端部にエア抜き穴１７ｅを設けることとした。このような構成によれば、逆洗処理の際、逆洗配管１７内の析出物Ｄ１に由来する析出物粒子ＰＤ１は、慣性力により主にエア抜き穴１７ｅを介して外部に排出されるので、析出物粒子ＰＤ１がセラミックフィルタ１６の排ガス導入口１６２に衝突することによってセラミックフィルタ１６が摩耗することを抑制できる。

なお、図４には、逆洗配管１７のみを図示しているが、逆洗配管１８についても同様に終端部にエア抜き穴を設けるものとする。また、逆洗配管１７側及び逆洗配管１８側のエア抜き穴から排出された析出物粒子ＰＤ１によってセラミックフィルタ１６が摩耗しないように、逆洗配管１７の終端部と逆洗配管１８の終端部との間に緩衝部材を設けることが望ましい。緩衝部材を設けることによって、エア抜き穴から排出された析出部粒子ＰＤ１は、緩衝部材に衝突した後に自重で下方に落下する。これにより、析出物粒子ＰＤ１が、勢いよくセラミックフィルタに衝突することが無くなるので、セラミックフィルタが摩耗することを抑制できる。

実際に、エア抜き穴１７ｅを設けた逆洗配管（本発明）とエア抜き穴１７ｅを設けていない逆洗配管（従来技術）とを使用して模擬的に逆洗処理を行った。その結果、図５に示すように、エア抜き穴１７ｅを設けていない逆洗配管では、逆洗配管１７の終端部に近い噴出口１７ｄに対応する４列目のセラミックフィルタ１６ｄに析出物が多く投射された。これに対して、エア抜き穴１７ｅを設けた逆洗配管１７では、逆洗配管１７の終端部に近い噴出口１７ｄに対応する４列目のセラミックフィルタ１６ｄに投射される析出物の量が大幅に減少した。このことから、本発明によれば、逆洗処理によってセラミックフィルタ１６の排ガス排出口側が摩耗することを抑制し、セラミックフィルタ１６の長寿命化を実現できることが確認された。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１セラミックフィルタ集塵装置
１０缶体
１１ホッパ
１２集塵ダスト排出装置
１３排ガス供給管
１４ａ，１４ｂ配管
１５排ガス排出管
１６（１６ａ〜１６ｈ）セラミックフィルタ
１７，１８逆洗配管
１７ａ〜１７ｄ，１８ａ〜１８ｄ噴出口
１６１排ガス導入口
１６２排ガス排出口
１６３隔壁
Ｄダスト
Ｄ１析出物
ＰＤ１析出物粒子

Claims

缶体と、
前記缶体の下方に配設された前記缶体内に排ガスを供給する排ガス供給管と、
前記缶体の上方に配設された処理後の排ガスを外部に排出する排ガス排出管と、
前記缶体内の前記排ガス供給管と前記排ガス排出管との間の空間内において、排ガス導入口及び排ガス排出口をそれぞれ下方及び上方に向けて水平方向に配列された複数のセラミックフィルタと、
前記缶体の側部から前記複数のセラミックフィルタと前記排ガス排出管との間の空間内に向けて水平方向に延伸する前記逆洗配管と、
を備え、
前記逆洗配管は、
延伸方向に沿って配管底部に複数形成された前記セラミックフィルタの排ガス排出口に向けて高圧状態の空気を噴出する噴出口と、
配管終端部に形成された前記噴出口から噴出されなかった余剰の高圧状態の空気を排出する開口部と、
を有することを特徴とするセラミックフィルタ集塵装置。