JP2822351B2 - 排ガスを乾式浄化するための剤 - Google Patents
排ガスを乾式浄化するための剤Info
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Description
によって浄化する、活性コークスと粉塵爆発性のない不
活性物質との混合物より成る微粉状剤に関する。
機物質、例えば塩素化炭化水素(例えばダイオキシンお
よびフラン)並びに重金属および重金属化合物を分離除
去するために、活性コークス、例えば無煙炭から得られ
る活性コークスまたは泥炭から得られる活性コークスま
たは褐炭から得られる高炉コークスの一部を不活性物質
に混入して排ガス浄化のために使用することは公知であ
る。ガス流浄化吸着原理に従う装置では、かゝる剤をで
きるだけ均一に煙道ガス流中に分散させ、ガス流中で有
害ガスおよび有害物質と反応させそして煙道ガスの他の
微粉状成分と一緒に濾別している。浄化された煙道ガス
は煙突を通して屋外に放出される。
O3、HFを分離除去するために、反応性カルシウム化合
物、例えば微細な水酸化カルシウム(Ca(OH)2)を用
することは公知である。排ガス流中に吹き込むのに適す
る水酸化カルシウムは色々な公知の方法、例えばドイツ
特許第3,433,228号明細書に従って製造することができ
る。
燃焼装置の煙道ガスに含まれている例えばダイオキシン
およびフランを分離除去するために、活性コークス、例
えば活性炭および褐炭−高炉コークスを使用することが
知られている。
との関係で、活性コークスを使用することが粉塵爆発を
伴い得るという欠点がある。不活性物質と活性コークス
との混合物の場合には、30%かまたはそれより少ない炭
素重量割合の混合物は爆発性でないと見なされている。
この時に、活性物質と不活性物質より成るこの種の粉末
状剤を使用するための追加的な安全技術的要求を満足し
なければならない。ガス流浄化法のための費用を明らか
に増大させる爆発防止の処理は、混合物が元から安全で
あれば省くことができる。非運転条件のもとでは、危険
な炭素含有量の塊または粉塵体積物が生じ得るような濃
度変化が起こり得る。
性水酸化カルシウムを基本成分とし且つ第2成分として
表面活性物質、例えば活性コークスまたは褐炭高炉コー
クスを含有するガス−および排ガス浄化剤が公知であ
る。この表面活性物質はふるい分け分析で測定して、<
200μmの粒度を有している。特に水酸化カルシウム粉
末の粒度に相当する粒度が有利である。
本成分とする二成分混合物の場合には、個々の成分の粒
子構造が非常に相違しており、妨害になる濃度相違とと
もに考慮しなければならない程である。活性コークスの
場合には粒子構造を特徴付ける最大粒子が使用分類次第
で例えば200μm〜500μmであり、そして反応性カルシ
ウム化合物としての水酸化カルシウムの場合には約30μ
mまでである。
ウム/活性コークス−混合物を煙道ガス浄化装置におい
てガス流浄化法で使用する場合には、例えば遠心力が有
効である場所に、例えば曲管において局所的な濃度変化
が流動域に生じ得る。その時に粗大粒フラクションでは
比較的に大きな粒子が増加し、即ちそこには高い炭素濃
度が認められる。
ションが、全くまたは十分に貫流しない場所に堆積する
のを避けることができない。水酸化カルシウム−活性コ
ークス−混合物を用いて実験室用送風分離器で行う実験
では、30%より下の炭素含有量の出発混合物の場合にも
不利な状態のもとでも安全技術的に危険な炭素増加が認
められることが判った。
とによったのでは、最も粗大な粒子でもガス流浄化法の
条件(6m/秒以下までの気体速度)のもとではまだ飛散
し得る程度の粒子であるので、解決できない。
合わせて、両方の成分が同じ沈降速度−または吹送(Dr
ift)速度分布を有するようにする実験では、十分に細
かく粉砕した場合に確かに濃度変化はもはや生じないこ
とが判った。しかしながらこのことは、活性炭がほぼ水
酸化カルシウムの粒度以下、即ち<50μmに粉砕されて
いなければならないことを前提としている。これには工
業的に極めて多大な費用が掛り且つ経済的には支持でき
ない。
速度−または吹送速度分布に適合するような程に微細水
酸化カルシウムを凝固させる実験を行ったところ、酸性
有害ガスを分離除去する効果が明らかに減退してしま
い、この解決法は意味がないことが判っている。
でありそしてガス流浄化法を使用する場合にあらゆる運
転条件のもとで全てのフラクションに、21%までの酸素
−容積割合にて粉塵爆発するフラクションが生じるよう
な濃度変化が起き難い微粉状の活性コークス含有混合物
を提供することである。
不活性物質成分のトップ粒子の沈降速度が活性コークス
成分のトップ粒子の沈降速度に同じかまたはより大きく
なる様に、上記混合物中において少なくとも1種類の不
活性物質成分をそれの粒度分布に関して活性コークス成
分の粒度分布に合わせることによって解決される。
分布の97%の通過総量−値が相当する(全ての粒子の97
%がd97より小さい)。
は活性コークスおよび不活性物質成分の粒子密度の根
(Wurzel)に逆比例する場合に、実質的に十分な確率で
ガス媒体中で同じ沈降速度が達成される(DIN 66160に
従う粒子密度)。
成分の造粒ライン(Koernungslinie)の勾配が活性コー
クス成分の造粒ラインの勾配と同じかまたはより大きい
混合物が特に有利である。(RRSB−直線により粒度分布
を説明するには、DIN 66145参照)。
きる。
性のカルシウム化合物を使用することができる。特に水
酸化カルシウムが特に有利である。
れるかまたは前にまたは後に連結された吸着段階を備え
たあらゆる煙道ガス浄化装置で使用することができる。
不活性物質成分を使用する場合には、できるだけ少ない
追加的不活性物質で安定な炭素含有混合物をガス流浄化
法のために製造できる点で特に有利である。同様に、煙
道ガス浄化薬品が微粉活性コークスの爆発性に関して不
活性物質として役立ちそして所望の粒度分布で存在する
場合には、不活性物質として1種類以上の該薬品を使用
することも可能である。特に有利に使用される不活性物
質は価格的に有利であり且つ多数の粉砕度で使用するこ
とができる石灰粉末である。石灰石粉砕物は環境を汚染
せず且つあまり毒性がない。
製造される混合物の別の長所は、活性コークスと不活性
物質としての塩基性排ガス浄化薬品とを混合した際に、
活性コークスの粒度分布および炭素物質の割合に関して
一致している出来るだけ少ない不活性物質割合の本来的
に安全な混合物を製造できる点である。排ガスと全くま
たは殆ど反応しない不活性物質と活性コークスとを混合
する際には、30%以下の炭素含有量の安全な混合物が製
造できる。反応剤中の不活性物質成分を制限することが
ガス流浄化法での使用量を最小限とし、従って費用的に
有利である。
た排ガスは酸性の有害成分を全くまたは僅かな濃度でし
か含有していない。しかしながら有機化合物および重金
属を含有している。
ス浄化剤は次の組成を有していてもよい(重量%): 25%の活性コークス粉末 70%の、活性コークスの造粒に適する不活性物質(例
えば石灰石粉末) 5%の高反応性水酸化カルシウム これにて、主成分として沈降速度において粗大活性コ
ークス粉末に適合するコスト的に有利な不活性物質を使
用することができ、この不活性物質が−極端な状況のも
とでは排ガス浄化系で堆積する場合に−許容できない危
険な炭素濃度をこの堆積物中に生じ得るのを防止するこ
とができる。この混合物中の高反応性の水酸化カルシウ
ム成分が必要な場合には酸性排ガス成分の残りを分離除
去することを可能とする。
有害成分にとって安全上最適で且つコスト的に有利なも
のである。
排ガスが工場の種類次第で決して取るに足らない程でな
い濃度で酸性有害物質成分並びに有機化合物および重金
属を含有している。
明の排ガス浄化剤は以下の組成を有している(重量
%): 10%の活性コークス粉末 10%の、活性コークスの造粒に適する不活性物質(例
えば石灰石粉末) 80%の高反応性水酸化カルシウム これにて、酸性有害物質成分に比較して添加物の反応
性が高いにも係わらず、極端な場合にはあるいは生じる
堆積物も危険な炭素含有量をもたらす濃度変化を示さな
いようにできる。
ても一段階で使用することができる。
ガス浄化装置のためには、関連のある排ガス有害成分に
とって安全上最適で且つコスト的に有利なものである。
排ガスは運転の仕方次第で決して無視できない濃度の酸
性有害物質成分並びに有機化合物および重金属を含有し
ている。
得る(重量%): 5%の活性コークス粉末 3%の、活性コークスの造粒に適する不活性物質(例
えば石灰石粉末) 92%の高反応性水酸化カルシウム これにて、高効率での酸性有害物質成分の吸着が保証
されそして同時に、不利な条件の場合でも煙道ガス浄化
装置中に許容できない炭素濃度で粗粒が堆積しないよう
にすることができる。
質中の許容できない炭素濃度変化の問題を別々に運転さ
れるかまたは前または後に連結された関連のある有害物
質成分のための吸着段階で解決することが可能であるこ
とを証明している。
明する。
ークスを75μmの残留分0%(43μmの残留分約3%に
相当する)に粉砕しそして水酸化カルシウムと混合す
る。
どんな沈降速度での分類でも30%より多い活性コークス
含有量が生じないように沈降速度分類に基づいて造っ
た。例21の場合には活性コークスの最高許容重量40%が
危険でないことが判った。3成分混合物の場合には、実
際には最高炭素含有量を維持するために必要な量の不活
性物質1は実証された値よりも低い。何故ならば大きな
コークス粒子および不活性物質粒子は細かい水酸化カル
シウムを一緒に有しており、本来の炭素割合が30%ある
いは40%より少ないからである。従って3成分混合物の
場合、表中の不活性物質の割合1は最高値と考えたれ
る。
性物質含有量の二成分混合物である。混合物2〜4の不
活性物質の場合には粗粒が活性コークスのそれに適合し
ている。混合物2の場合、不活性物質は活性コークス成
分の勾配に関しても適合しており、混合物3の場合には
不活性物質の粒度分布が活性コークス成分の粒度分布よ
りも急勾配であり、混合物4の場合には不活性物質の粒
度分布が活性コークス成分の粒度分布よりも平坦である
りそして混合物5の場合には不活性物質の粗粒が適切に
粉砕した場合よりも大きく且つ粒度分布の勾配が活性コ
ークス成分の勾配よりも約0.25急勾配で0.98である。活
性コークスと不活性物質1(ここでは石灰石粉末)より
成る2成分混合物の場合に粗粒(コークスの値の約50
%)および急勾配度(ninertstoff=nAktivkoks、なおn
inertstoffおよびnAktivkoksは不活性物質および活性コ
ークスについてのn値である)に関して適合する不活性
物質を使用する場合に、不活性物質が最も僅かとなるこ
とが明らかになる。
スおよび粗大不活性物質1)を3成分混合物(活性コー
クス、粗大不活性物質1および微細不活性物質2)に変
え、活性コークスに理想的に適合する不活性物質1では
不活性物質1の割合を少なくできないことを示してい
る。3成分混合物の場合には、多少粗大でそして粒度分
布において活性コークスに適合する不活性物質2より急
勾配である不活性物質を使用した時に不活性物質の割合
を減らすことができる(例5、8〜11、12〜14、15〜1
7)。
活性物質2を用いることによって不活性物質1の割合を
(57部から26あるいは16部)に下げることができること
を示している。
場合に不活性物質1の(不所望の)含有量が16から11部
に減らせることを示している。
有する不活性物質であり、使用する活性コークスを基準
として50%より多くかまたは同じの範囲にd97−値があ
る。
品としてガス流浄化法で使用される、不活性物質1に比
較して細かい水酸化カルシウムである。
RRSB:記載なし、粒子密度ρK=0.95g/cm3 活性コークスB:高炉コークス、110μmでの残留分3 %、 RRSB:d′=36μm、n=1.08 粒子密度ρK=0.95g/cm3 活性コークスC:高炉コークス、200μmでの残留分3 %、 RRSB:d′=52μm、n=0.94 粒子密度ρK=0.95g/cm3 活性コークスD:泥炭コークス、158μmでの残留分3 %、 RRSB:d′=約28μm、n=0.73 粒子密度ρK=0.8g/cm3 不活性物質 A:石灰石粉末、85.5μmでの残留分3%、 RRSB:d′=15.3μm、n=0.73 粒子密度ρK=2.66g/cm3 不活性物質 C:石灰石粉末、85.5μmでの残留分3%、 RRSB:d′=11μm、n=0.6 粒子密度ρK=2.66g/cm3 不活性物質 D:石灰石粉末、105μmでの残留分3%、 RRSB:d′=30μm、n=0.97 粒子密度ρK=2.66g/cm3 不活性物質 E:石灰石粉末、145μmでの残留分3%、 RRSB:d′=39μm、n=0.96 粒子密度ρK=2.66g/cm3 水酸化カルシウムA:水酸化カルシウム、47μmでの残留 分3%、 5.2μmでの残留分50% 粒子密度ρK=約0.8g/cm3 水酸化カルシウムB:水酸化カルシウム、22μmでの残留 分3%、 3.4μmでの残留分50% 粒子密度ρK=約0.6g/cm3 最後に挙げた2つの記号の場合には、水酸化カルシウ
ムの場合にRRSB−細度パラメータによって特徴付ける意
味がないことに注意するべきである。何故ならばこの物
質の粒度分布はRRSB−ネットで品質を表示されない。
Claims (6)
- 【請求項1】排ガスを乾式吸着の原理に従って浄化する
ための、活性コークスと粉塵爆発性のない不活性物質と
の混合物より成る微粉状剤において、 静止ガス媒体中において不活性物質成分のトップ粒子の
沈降速度が活性コークス成分のトップ粒子の沈降速度に
同じかまたはより大きくなる様に、上記混合物中におい
て少なくとも1種類の不活性物質成分をそれの粒度分布
に関して活性コークス成分の粒度分布に合わせ、 および微粉状混合物中の炭素の重量割合が30重量%以下
であること を特徴とする、上記微粉状剤。 - 【請求項2】粒度分布が合っている少なくとも1種類の
不活性物質成分の造粒ラインの勾配が、活性コークス成
分の造粒ラインの勾配と同じかまたはより大きい請求項
1に記載の剤。 - 【請求項3】粒度分布が合っている不活性物質成分が、
石灰石粉末である請求項1または2に記載の剤。 - 【請求項4】粒度分布が合っていない別の不活性物質成
分が反応性のカルシウム化合物を含有する請求項1〜3
のいずれか一つに記載の剤。 - 【請求項5】反応性カルシウム化合物が水酸化カルシウ
ムである請求項4に記載の剤。 - 【請求項6】請求項1〜5の何れか一つに記載の剤を別
々に稼働するかまたは前にまたは後に連結された吸着段
階を含む煙道ガス浄化装置においてガス流浄化の原理に
従って用いる方法。
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