JP3134182B2 - 排ガス処理方法 - Google Patents
排ガス処理方法Info
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Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、排ガス処理方法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種の廃棄物焼却炉、例えば都市
ゴミ焼却炉、ＦＲＰなどのプラスチックス焼却炉、原子
力発電所における低レベル放射性廃棄物焼却炉において
発生する排ガスの浄化処理方法として、排ガスをフィル
タに通して浄化する方法が知られている。このためのフ
ィルタとしては、布、樹脂等からなるバグフィルタが広
く利用されている。しかしながらバグフィルタは耐熱温
度が高いものでも３００℃を超えず、また濾過精度の点
でも例えば原子力分野等における利用には十分とは言え
ない。このため、特に耐熱強度や濾過精度が要求される
分野や用途においてはセラミックフィルタの利用が提案
されている。このセラミックフィルタとしては、無機質
骨材（例えばアルミナ，ＳｉＣ，ムライトなど）に少量
のガラスフラックスや粘土などの結合材を添加して焼成
した粒子結合型多孔体が一般的である。
ゴミ焼却炉、ＦＲＰなどのプラスチックス焼却炉、原子
力発電所における低レベル放射性廃棄物焼却炉において
発生する排ガスの浄化処理方法として、排ガスをフィル
タに通して浄化する方法が知られている。このためのフ
ィルタとしては、布、樹脂等からなるバグフィルタが広
く利用されている。しかしながらバグフィルタは耐熱温
度が高いものでも３００℃を超えず、また濾過精度の点
でも例えば原子力分野等における利用には十分とは言え
ない。このため、特に耐熱強度や濾過精度が要求される
分野や用途においてはセラミックフィルタの利用が提案
されている。このセラミックフィルタとしては、無機質
骨材（例えばアルミナ，ＳｉＣ，ムライトなど）に少量
のガラスフラックスや粘土などの結合材を添加して焼成
した粒子結合型多孔体が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の粒子結合型
セラミックフィルタでは図４（ａ）に模式的に示したよ
うに、結合材Ａにより結合された互いに隣接する骨材粒
子Ｂ〜Ｂ間の気孔Ｃを濾過に利用するものであり、例え
ば平均気孔径３０μｍの気孔Ｃを形成するにはおおよそ
１００μｍの骨材粒子Ｂ〜Ｂを用いる必要があった。こ
のため、従来の粒子結合型セラミックフィルタの組織は
粗く、断面的に見た場合に凹凸が大きく、図４の分図
（ｂ）で同様に模式的に示したように、表層Ｄにおいて
形成される骨材粒子Ｂ，Ｂ間の溝Ｅにダストが埋まり易
い表面形状になっている。このため、長期間濾過運転を
行うと目詰まりを生じやすく、また目詰まりを起こした
フィルタの差圧回復のために逆洗を行ったとしてもその
回復割合はバグフィルタよりも小さく、このためフィル
タ寿命が短い問題点を有していた。
セラミックフィルタでは図４（ａ）に模式的に示したよ
うに、結合材Ａにより結合された互いに隣接する骨材粒
子Ｂ〜Ｂ間の気孔Ｃを濾過に利用するものであり、例え
ば平均気孔径３０μｍの気孔Ｃを形成するにはおおよそ
１００μｍの骨材粒子Ｂ〜Ｂを用いる必要があった。こ
のため、従来の粒子結合型セラミックフィルタの組織は
粗く、断面的に見た場合に凹凸が大きく、図４の分図
（ｂ）で同様に模式的に示したように、表層Ｄにおいて
形成される骨材粒子Ｂ，Ｂ間の溝Ｅにダストが埋まり易
い表面形状になっている。このため、長期間濾過運転を
行うと目詰まりを生じやすく、また目詰まりを起こした
フィルタの差圧回復のために逆洗を行ったとしてもその
回復割合はバグフィルタよりも小さく、このためフィル
タ寿命が短い問題点を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の排ガス処理方法は、SiO2７０〜８０重量
％、CaO ５〜２３重量％及びAl2O3 ５〜１５重量％とな
るように調整された原料坏土を成形後に１０００℃以上
で焼成することによって得られた平均気孔径０．３〜１
００μｍの多孔体を排ガス浄化のためのフィルタとして
利用し、その際前記多孔体を適時逆洗しつつ排ガスの浄
化に供することを特徴とする。すなわち、本発明におい
て利用するフィルタ（以下シリケートフィルタともい
う）は蝋石、石灰石及び粘土等の出発原料の一次粒子径
が細かいものであっても、焼成過程で生成したゲーレナ
イト、ワラストナイト、アノーサイト（CaO と SiO2, A
l2O3との反応により生じる）が消失する過程の一次膨張
により気孔率が大きくなる時に、同時に生じた低融点の
液相がクオーツ粒子（SiO2) を結合した気孔径の均一な
フィルタが得られる。このため、例えば従来と同様な気
孔径３０μｍの多孔体を得る場合でも原料の一次粒子径
が１０μｍ程度のもので作製できる。従って、本発明の
フィルタは３次元的に複雑な細孔構造を有していて、フ
ィルタの断面的に見た面粗度は従来の粒子結合型セラミ
ックフィルタよりも小さく、しかも気孔分布が均一で最
大気孔径が小さくなり、表面構造が滑らかになる。この
ため、このようなフィルタを排ガスの濾過に利用した場
合、排ガス中のダストはフィルタの表面凹凸が小さいこ
とから目詰まりし難く、またフィルタの３次元的に複雑
な細孔構造によりフィルタ内部への侵入が防止される。
従って、本多孔体（シリケートフィルタ）を濾過プロセ
スの間に適時逆洗すればダストは濾過面から容易に剥離
して、目詰まり等による差圧の上昇を抑制できる。
め、本発明の排ガス処理方法は、SiO2７０〜８０重量
％、CaO ５〜２３重量％及びAl2O3 ５〜１５重量％とな
るように調整された原料坏土を成形後に１０００℃以上
で焼成することによって得られた平均気孔径０．３〜１
００μｍの多孔体を排ガス浄化のためのフィルタとして
利用し、その際前記多孔体を適時逆洗しつつ排ガスの浄
化に供することを特徴とする。すなわち、本発明におい
て利用するフィルタ（以下シリケートフィルタともい
う）は蝋石、石灰石及び粘土等の出発原料の一次粒子径
が細かいものであっても、焼成過程で生成したゲーレナ
イト、ワラストナイト、アノーサイト（CaO と SiO2, A
l2O3との反応により生じる）が消失する過程の一次膨張
により気孔率が大きくなる時に、同時に生じた低融点の
液相がクオーツ粒子（SiO2) を結合した気孔径の均一な
フィルタが得られる。このため、例えば従来と同様な気
孔径３０μｍの多孔体を得る場合でも原料の一次粒子径
が１０μｍ程度のもので作製できる。従って、本発明の
フィルタは３次元的に複雑な細孔構造を有していて、フ
ィルタの断面的に見た面粗度は従来の粒子結合型セラミ
ックフィルタよりも小さく、しかも気孔分布が均一で最
大気孔径が小さくなり、表面構造が滑らかになる。この
ため、このようなフィルタを排ガスの濾過に利用した場
合、排ガス中のダストはフィルタの表面凹凸が小さいこ
とから目詰まりし難く、またフィルタの３次元的に複雑
な細孔構造によりフィルタ内部への侵入が防止される。
従って、本多孔体（シリケートフィルタ）を濾過プロセ
スの間に適時逆洗すればダストは濾過面から容易に剥離
して、目詰まり等による差圧の上昇を抑制できる。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。まず、以
下のプロセスにより平均気孔径３０μｍ、見掛気孔率４
０％のシリケートフィルタを得た。 （１）出発原料として所定の粒度（例えば１０μｍ径）
に調整した蝋石、石灰石、粘土をSiO2７０〜８８重量
％、CaO ５〜２３重量％及びAl2O3 ５〜１５重量％とな
るように調整する。 （２）調整した原料を造粒して坏土とし、ラバープレス
で円筒形状に成形する。 （３）（２）でできた成形体を電気炉で１２００℃で焼
成する。
下のプロセスにより平均気孔径３０μｍ、見掛気孔率４
０％のシリケートフィルタを得た。 （１）出発原料として所定の粒度（例えば１０μｍ径）
に調整した蝋石、石灰石、粘土をSiO2７０〜８８重量
％、CaO ５〜２３重量％及びAl2O3 ５〜１５重量％とな
るように調整する。 （２）調整した原料を造粒して坏土とし、ラバープレス
で円筒形状に成形する。 （３）（２）でできた成形体を電気炉で１２００℃で焼
成する。
【０００６】上記で形成されたシリケートフィルタの面
粗度を表面粗さ計により測定したところ下記の表１の結
果を得た。なお、比較のためにこのシリケートフィルタ
と同等の形状及び平均気孔径、見掛気孔率を有するアル
ミナフィルタ（粒子結合型セラミックフィルタ）を作製
してその面粗度を測定し、その測定結果を表１に併せて
示した。表１ 面粗度測定結果
粗度を表面粗さ計により測定したところ下記の表１の結
果を得た。なお、比較のためにこのシリケートフィルタ
と同等の形状及び平均気孔径、見掛気孔率を有するアル
ミナフィルタ（粒子結合型セラミックフィルタ）を作製
してその面粗度を測定し、その測定結果を表１に併せて
示した。表１ 面粗度測定結果
【表１】
【０００７】また、上記シリケートフィルタとアルミナ
フィルタの表面及び断面のＳＥＭ観察を行い、写真撮影
を行った。その結果が図１及び図２に示してある。な
お、これらの図中、図１（ａ）及び（ｂ）はシリケート
フィルタの表面及び断面をそれぞれ示し、図２（ａ）及
び（ｂ）はアルミナフィルタの表面及び断面をそれぞれ
示す。表１及び図１、２から明らかなように、シリケー
トフィルタはアルミナフィルタと比較して３次元的に複
雑な細孔構造を有し、フィルタの断面的に見た面粗度は
小さく、しかも気孔分布が均一で最大気孔径が小さくな
っている。
フィルタの表面及び断面のＳＥＭ観察を行い、写真撮影
を行った。その結果が図１及び図２に示してある。な
お、これらの図中、図１（ａ）及び（ｂ）はシリケート
フィルタの表面及び断面をそれぞれ示し、図２（ａ）及
び（ｂ）はアルミナフィルタの表面及び断面をそれぞれ
示す。表１及び図１、２から明らかなように、シリケー
トフィルタはアルミナフィルタと比較して３次元的に複
雑な細孔構造を有し、フィルタの断面的に見た面粗度は
小さく、しかも気孔分布が均一で最大気孔径が小さくな
っている。
【０００８】次に、上記シリケートフィルタとアルミナ
フィルタ及び従来のバグフィルタにより下記の表２に示
した排ガス条件でフィルタの逆洗を行いつつ実際に濾過
し、表３の結果を得た。ここで、濾過に供した各フィル
タの厚さはシリケートフィルタとアルミナフィルタにつ
いては１０ｔ，バグフィルタについては４ｔであり、濾
過試験はフィルタの一端を閉じて反対側を通風できるよ
うに治具で固定した後、外面濾過方式で濾過を行った。
また逆洗条件は一般可燃性廃棄物焼却排ガスについては
４．９Kgf/cm2 で１０分間に１回、ＦＲＰ廃棄物焼却排
ガスについては７Kgf/cm2 で３０分間に１回とした。ま
た表中の除塵率ηは濾過試験前後の大気塵除去率（常温
下：0.3 〜0.5 μｍ粒子）である。なお、ちなみに、大
気汚染防止法の規定では出口煤塵量ダスト濃度は0.5g/N
m3以下である。表２ 試験排ガス
フィルタ及び従来のバグフィルタにより下記の表２に示
した排ガス条件でフィルタの逆洗を行いつつ実際に濾過
し、表３の結果を得た。ここで、濾過に供した各フィル
タの厚さはシリケートフィルタとアルミナフィルタにつ
いては１０ｔ，バグフィルタについては４ｔであり、濾
過試験はフィルタの一端を閉じて反対側を通風できるよ
うに治具で固定した後、外面濾過方式で濾過を行った。
また逆洗条件は一般可燃性廃棄物焼却排ガスについては
４．９Kgf/cm2 で１０分間に１回、ＦＲＰ廃棄物焼却排
ガスについては７Kgf/cm2 で３０分間に１回とした。ま
た表中の除塵率ηは濾過試験前後の大気塵除去率（常温
下：0.3 〜0.5 μｍ粒子）である。なお、ちなみに、大
気汚染防止法の規定では出口煤塵量ダスト濃度は0.5g/N
m3以下である。表２ 試験排ガス
【表２】 表３ 試験結果
【表３】
【０００９】上記表３で示されるように、シリケートフ
ィルタはアルミナフィルタと同様バグフィルタよりも高
い濾過精度を示すことが確認された。またシリケートフ
ィルタは厚さの違いからバグフィルタよりも初期差圧は
高くなっているが、バグフィルタはもちろんのことアル
ミナフィルタよりも初期差圧の上昇量が小さい。これは
シリケートフィルタではフィルタ表面の一次付着層が比
較的薄いことによるものであり、その理由は先に表１及
び図１，２に関連して説明したようにシリケートフィル
タはアルミナフィルタと比較して３次元的に複雑な細孔
構造を有し、尚且つフィルタの断面的に見た面粗度は小
さく、しかも気孔分布が均一で最大気孔径が小さくなっ
ているので、ダストの付着が少なく、また内部への侵入
度が小さいからである。
ィルタはアルミナフィルタと同様バグフィルタよりも高
い濾過精度を示すことが確認された。またシリケートフ
ィルタは厚さの違いからバグフィルタよりも初期差圧は
高くなっているが、バグフィルタはもちろんのことアル
ミナフィルタよりも初期差圧の上昇量が小さい。これは
シリケートフィルタではフィルタ表面の一次付着層が比
較的薄いことによるものであり、その理由は先に表１及
び図１，２に関連して説明したようにシリケートフィル
タはアルミナフィルタと比較して３次元的に複雑な細孔
構造を有し、尚且つフィルタの断面的に見た面粗度は小
さく、しかも気孔分布が均一で最大気孔径が小さくなっ
ているので、ダストの付着が少なく、また内部への侵入
度が小さいからである。
【００１０】さらに、シリケートフィルタとアルミナフ
ィルタの経時的な差圧上昇の比較試験をＦＲＰ焼却炉に
おいて行ない図３の結果を得た。同図に示すようにシリ
ケートフィルタはアルミナフィルタと比較して差圧上昇
カーブが緩やかであり、逆洗（この場合は３０分間に１
回行われている）による差圧回復性が優れており、即ち
逆洗によるダストの剥離性が良くて、長時間安定した濾
過運転が可能であることが確認された。
ィルタの経時的な差圧上昇の比較試験をＦＲＰ焼却炉に
おいて行ない図３の結果を得た。同図に示すようにシリ
ケートフィルタはアルミナフィルタと比較して差圧上昇
カーブが緩やかであり、逆洗（この場合は３０分間に１
回行われている）による差圧回復性が優れており、即ち
逆洗によるダストの剥離性が良くて、長時間安定した濾
過運転が可能であることが確認された。
【００１１】なお、以上の実施例においてフィルタ形状
は円筒型としたが、プレート型、キャンドル型、或いは
ハニカム型等、任意の形状で良く、また濾過方式として
は外面式に限らず内面式としても同様な濾過性能を得る
ことができる。さらに逆洗方法としては連続エアによる
逆圧式、断続エアによるパルスジエット式或いはリバー
スジェット式のいずれの方式でも可能であり、逆洗圧力
や風量、頻度等の運転条件も任意に設定できる。
は円筒型としたが、プレート型、キャンドル型、或いは
ハニカム型等、任意の形状で良く、また濾過方式として
は外面式に限らず内面式としても同様な濾過性能を得る
ことができる。さらに逆洗方法としては連続エアによる
逆圧式、断続エアによるパルスジエット式或いはリバー
スジェット式のいずれの方式でも可能であり、逆洗圧力
や風量、頻度等の運転条件も任意に設定できる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の排ガス処理方法は、濾過精度に
優れ、しかも逆洗によりダストを容易に剥離させて濾過
を行うことができるので、各種の廃棄物焼却施設におけ
る排ガスの処理において長期間安定した状態で濾過運転
できる利点を有する。
優れ、しかも逆洗によりダストを容易に剥離させて濾過
を行うことができるので、各種の廃棄物焼却施設におけ
る排ガスの処理において長期間安定した状態で濾過運転
できる利点を有する。
【図１】本発明の方法で利用するシリケートフィルタの
表面及び断面の構造を示す拡大写真である。
表面及び断面の構造を示す拡大写真である。
【図２】従来の一般的な粒子結合型多孔体の一例となる
アルミナフィルタの表面及び断面の構造を示す拡大写真
である。
アルミナフィルタの表面及び断面の構造を示す拡大写真
である。
【図３】濾過時間に対するシリケートフィルタとアルミ
ナフィルタの差圧変化を示すグラフである。
ナフィルタの差圧変化を示すグラフである。
【図４】従来のアルミナフィルタの結合構造及び表層構
造を示す模式図である。
造を示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 46/00 B01D 39/20 B01D 46/42 C04B 38/00 301
Claims (1)
- 【請求項１】 SiO2７０〜８８重量％、CaO ５〜２３重
量％及びAl2O3 ５〜１５重量％となるように調整された
原料坏土を成形後に１０００℃以上で焼成することによ
って得られた平均気孔径０．３〜１００μｍの多孔体を
排ガス浄化のためのフィルタとして利用し、その際前記
多孔体を適時逆洗しつつ排ガスの浄化に供することを特
徴とする排ガス処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07298922A JP3134182B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 排ガス処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07298922A JP3134182B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 排ガス処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09117626A JPH09117626A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3134182B2 true JP3134182B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=17865927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07298922A Expired - Lifetime JP3134182B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 排ガス処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134182B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002282628A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-02 | Seikatsu Kachi Sozo Jutaku Kaihatsu Gijutsu Kenkyu Kumiai | 水浄化フィルター及び水の浄化方法 |
-
1995
- 1995-10-23 JP JP07298922A patent/JP3134182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09117626A (ja) | 1997-05-06 |
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