JP3148279B2 - 廃ガスの浄化方法 - Google Patents

廃ガスの浄化方法

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38—Removing components of undefined structure
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃ガスの浄化方法に関
し、そして特に、アンモニアで処理することによりこれ
らのガス中の酸性ガス状化合物を除去する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】アンモニア水溶液で洗浄することによっ
てＳＯ2 、ＨＣｌ、ＳＯ3 、ＨＦおよびＮＯ2 のような
酸性ガス状化合物を除去することは公知である。それに
よって酸性化合物は、水中にアンモニウム塩として溶解
され、次いでそれは形成された塩の蒸発、結晶化および
濾過のような公知の方法で溶液から回収される。
【０００３】更に、ガスにアンモニアを添加し、そして
そのようにして形成されたアンモニウム塩を上記ガスよ
り粒子として沈殿せしめることによって、上記の酸性化
合物を上記ガスから除去することも知られている。これ
らの粒子は、アンモニウム塩が便宜な低い蒸気圧を有す
る温度において次のゼリーバッグまたは静電フィルター
においてガスから分離される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの公知の方法の
大きな欠点は、アンモニウム塩が通常、０．２ないし２
ミクロン（μｍ）の粒度を有するエーロゾルの形で全部
または一部ガス相から沈殿し、そしてそれらは、ガスの
濾過または洗浄によってはガス相から分離することが困
難であるということである。公知の方法のもう一つの欠
点は、アンモニウム塩が凝縮し、そしてこれらの方法に
おいて使用される装置の壁部上に望ましくない表面層を
形成することがあることである。
【０００５】かくして、本発明の目的は、アンモニアで
処理することにより廃ガスから酸性ガス状化合物を除去
するための方法であって、アンモニウム塩の望ましくな
いエーロゾルの形成を妨げるような粒度を有する、形成
されたアンモニウム塩の粒子がガス相から分離されると
いう改良方法を提供することに存する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による改良点は、
廃ガスにアンモニアによるそれらの処理に先立って、約
１００Åまたはそれ以下の直径を有する固体粒子を含有
するコアガスを添加することにある。
【０００７】本明細書において以下「コア」と呼ぶこれ
らの粒子は、アンモニウム塩の凝縮中に核形成種子とし
て作用する。それによって、１個のコアは、少なくとも
約３μｍ、典型的には４ないし１０μｍの粒度を有する
アンモニウム塩の粒子を形成するものと推測される。
【０００８】本発明の有利な特徴の一つは、望ましくな
い被覆物としてアンモニウム塩が析出する傾向が減少す
ることにある。
【０００９】コアは、シリカ、シリコーン油または炭化
水素類を燃焼せしめることによって得られるスス粒子と
しての炭素あるいは金属酸化物から成りうる。コアはま
た電弧からも得られる。
【００１０】得られたコアは、廃ガスのアンモニア処理
に先立って、炭化水素類またはシリコーン油の燃焼によ
る煙をエーロゾルの形でバーナー内に導入することによ
り、あるいは金属塩の粒子の懸濁物を導入することによ
って、処理されるべき廃ガスに添加される。ガス中に導
入されるコアガスの量は、典型的には処理されるべきガ
ス１容あたりコアガス１／５００〜１／１０００容を構
成する。
【００１１】ガス中にあまり多くのコアを導入すること
は、次のフィルターまたは洗浄装置における最適の分離
にとって小さすぎる粒径を有するアンモニウム塩粒子を
形成せしめる結果になることがある。更に、不充分な量
のコアの添加は、核形成種子としてのコアを用いない均
質な核形成による極めて小さな粒子としてのアンモニウ
ム塩粒子の分離へと導く。
【００１２】
【実施例】本発明の原理を以下の記載および本発明の２
つの異った実施態様を示す工程系統図である図１および
図２の参照の下に更に説明する。
【００１３】図１は、本発明による方法において使用す
るためのコアの製造の好ましい実施態様を示す。コア
は、例えば、シリコーン油を入れた瓶１１に空気を通す
ことによって、シリコーン油の蒸気を空気と混合するこ
とにより製造される。このシリコーン油を富有する空気
は、次にガスバーナー１２における燃焼空気として部分
的に使用される。バーナー１２において、燃焼空気中に
含有されたシリコーン油は燃焼して、バーナー１２を出
る得られたコアガス１５中の、４０Åまで減少した直径
を有する小さな粒子のシリカとなる。コアガス１５は、
次に廃ガスおよびコアガスの混合物を、装置１９中にお
いてアンモニア水溶液で洗浄するかまたはアンモニアを
添加することにより、アンモニアで処理する前に、１７
の点において管路２１内を流れる廃ガス流中に導入され
る。
【００１４】以下の実施例によって本発明を更に説明す
る。
【００１５】
【実施例】ＳＯ2 ８００容量ｐｐｍ、ＳＯ3 ８容量ｐｐ
ｍ、ＨＣｌ １５０容量ｐｐｍおよびＨ2 Ｏ ７容量％
を含有する廃ガス流１０００Ｎｍ3 ／ｈを、塔充填物を
備えた洗浄装置１９内でアンモニア水を用いて図２にお
いて示されているように洗浄された。上記のガス流は、
空気流に上記の化合物を混合することによって人工的に
調製され、それは上記の空気中に存在する粒子を除去す
るために「ゴレテックス(Goretex) 」膜フィルターを通
して予め濾過されたものである。従来の手順において
は、廃ガス流は、管路２１を経て約１００℃の温度にお
いて洗浄装置１９内に通された。洗浄装置１９から管路
２５に出るガスの温度および洗浄溶液の温度は、水冷却
器２３を通る循環によって３５〜４０℃に維持された。
【００１６】洗浄溶液のｐＨ値は、アンモニアを洗浄溶
液に連続的に添加することによって６の値に調整され
る。この処置によって、濾過後にガスを分析した場合
に、ガス中のＳＯ2 の９５〜９８％およびＨＣｌおよび
ＳＯ3の９９％以上の除去が得られていた。更に、ｐＨ
値を低くした場合には、ＳＯ2 の除去の速度が減少し、
そしてｐＨ値を上昇せしめた場合には、洗浄装置１９か
ら多量のアンモニアが管路２５中の廃ガス流中に流出す
る。
【００１７】洗浄装置１９を出る廃ガスは、更にＣｌ
１０〜２０モルｐｐｍおよびＳＯ3 約３モルppm の含有
量に相当する塩化アンモニウムおよび硫酸塩または硫酸
水素塩のエーロゾルの可視的含有量を示した。このエー
ロゾルは、約０．５μｍまでの粒子を保持するガラス繊
維のフィルターを通す濾過によってガスの分析中に除去
され得た。エーロゾルの５０％以下は、５μｍのフィル
ターを通す濾過によって除去された。上記のエーロゾル
は、多数のエーロゾル粒子が約０．５μｍまたはそれ以
下の粒度を有することを示す青みがかった色を呈してい
た。エーロゾルを含有するガス１Ｎｍ3 ／ｈを２５０〜
３００℃に加熱することによって、エーロゾルが除去さ
れた。このエーロゾルは、熱いガスが２ｍの高さのガラ
ス管内で５０℃まで冷却された時に改質された。この改
質されたエーロゾルの５０％以下は、５μｍのフィルタ
ーを通すことによって除去され得た。ガスの冷却中に、
アンモニウム塩の層が上記のガラス管の表面上に急速に
析出される。
【００１８】図１に示されているような本発明による方
法を使用した場合には、上記の廃ガスは、前記のように
して調製されたコアガス１Ｎｍ3 ／ｈと混合された。１
Ｎｍ 3 あたりＳｉＯ2 約１０ｍｇを含有する管路１５内
のコアガスは、洗浄装置１９の前の管路２１内の廃ガス
中に導入された。
【００１９】
【発明の効果】上記の従来の手順と同じ手順を使用する
ことによって、エーロゾルの性質が変化していた。エー
ロゾルの粒子は、粒径がより大きくなり、そしてこのエ
ーロゾルの９５％以上は、５μｍフィルターによって除
去され得た。
【００２０】しかしながら、廃ガス中のエーロゾルの含
有量は、コアガスの導入を行わない場合とほぼ同じであ
った。エーロゾルを含有する廃ガスを２５０〜３００℃
の温度に加熱することによってエーロゾルは消失し、そ
して前記のようにガラス管内で冷却された後に改質され
た。しかしながら、アンモニウム塩の層がガラス管の表
面上に形成される速度は、コアガスの導入を行わない場
合の速度の１／１０以下に低下した。
【００２１】更に、純白であった改質されたエーロゾル
は、５μｍフィルターに通すことによって除去され得
た。
【００２２】アンモニウム塩のエーロゾルの粒度への対
応する影響は、巻きタバコからの煙またはブタンガスの
燃焼による輝炎からの廃ガスを使用することによって観
察することができた。
【００２３】フライアッシュの１〜２μｍの粒子のよう
な大きな粒度を有するコアは、アンモニウム塩のエーロ
ゾルに全く影響を与えないかまたは小さな影響しか与え
ず、おそらくそれは、それらの粒子が洗浄装置内で洗い
出されたからであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明による方法において使用するた
めのコアの製造の好ましい実施態様を示す。
【図２】図２は本発明による方法において使用するため
の塔充填物を充填された洗浄装置を有するもう一つの好
ましい実施態様を示す。
【符号の説明】
１１はシリコーン油を入れた瓶、１２はガスバーナー、
１５はコアガス、１７はコアガスの導入点、１９は洗浄
装置、２１は洗浄される廃ガス流の管路、２３は水冷却
器、２５は洗浄装置を出た廃ガスの管路である。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アンモニアで処理することにより廃ガス
    流から酸性ガス状化合物を除去するための改良方法にお
    いて、アンモニアによる処理に先立って廃ガス流の中に
    約１００Åまたはそれ以下の直径を有する固体粒子を含
    有するコアガスを導入することを特徴とする上記改良方
    法。
  2. 【請求項２】 コアガスがシリカ、炭素または金属酸化
    物の粒子を含有する請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 コアガスが廃ガス流中に、廃ガス１容量
    部あたりコアガス１／５００ないし１／１０００容量部
    の量で導入される請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 コアガスが炭化水素類またはシリコーン
    油の燃焼による煙を混合することにより導入される請求
    項２の方法。
  5. 【請求項５】 コアガスが金属酸化物の粒子のエーロゾ
    ルまたは懸濁物の形で導入される請求項２の方法。
  6. 【請求項６】 コアガスが電弧中で得られる請求項２の
    方法。
  7. 【請求項７】 アンモニア処理が塔充填物で満たされた
    洗浄装置内でアンモニア水溶液によって行われる請求項
    １〜６のうちのいずれか１つによる方法。
  8. 【請求項８】 廃ガスがアンモニアによる処理の後に５
    μｍのフイルターに通される請求項１〜７のうちのいず
    れか１つによる方法。
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