JP3488632B2 - バッグフィルタ式集塵装置及びその集塵装置を用いた有害ガス除去方法 - Google Patents
バッグフィルタ式集塵装置及びその集塵装置を用いた有害ガス除去方法Info
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Description
塵装置及びその集塵装置を用いた有害ガス除去方法に関
し、特に廃棄物の焼却炉から発生する含塵空気内の塵埃
の除去と共に、有害ガス、例えばダイオキシン、窒素酸
化物等の除去を行うことを目的とする。
設としては、通常バッグフィルタと共に、その前方に脱
塩脱硫装置として消石灰投入装置が設けられ、更に窒素
酸化物、ダイオキシン等の除去装置として、バッグフィ
ルタの後方に反応塔を配置した構造が採られている。そ
の概略を図2に示す。この排気処理装置50は、排気中
の塵埃除去のためのバッグフィルタBを備えた集塵装置
51と、塵埃を除去された排気中の有毒ガス除去のため
の触媒53を収納する反応塔52とを備える。Aは減温
塔を示し、焼却炉からの高温の排気をバッグフィルタB
に対する所定温度以下に冷却する。この減温塔Aと集塵
装置51とを連結する供給ダクト55には消石灰投入装
置56が配備されている。なお、必要により該供給ダク
ト55には活性炭投入装置57を配備する。Fは吸引用
ファン、Cは煙突を示す。
ィルタBによる処理可能な温度(例えば150℃)に冷
却された排気中に消石灰を投入し、バッグフィルタBに
より塵埃と共に脱硫し、これを除去する。この際、必要
によっては、活性炭投入装置57により活性炭を投入
し、ダイオキシン等処理困難なガスの一部を吸着させ、
塵埃と共にバッグフィルタBにより除去する。ついでそ
の排気を反応塔52に導き、残部のダイオキシンを触媒
53により分解し、煙突Cから大気に放出する。なお、
排気中の有毒ガスが窒素酸化物等処理剤処理の可能な物
質に対しては、反応塔52において、触媒53に対する
処理剤噴射管58を備え、処理剤の添加によりこれを除
去する。
広大を設置面積を必要とするもので、特に最近問題とな
っているダイオキシン等の有害ガス除去のために、新規
に反応塔を設置することは困難な場合がある。本発明
は、上記バッグフィルタ式集塵装置が、濾布の交換時に
これを上方に引き抜くため、通常建屋の天井は高く構築
されていることを利用して上記バッグフィルタを改良
し、反応塔の設置を省略することを目的とするものであ
り、その際、塵埃による目詰まりや腐食、触媒の劣化な
どのトラブルの発生を防止し、かつ触媒設置による圧力
損失の増加を抑制し、容易な装置メンテナンスで有害ガ
スの安定した高効率除去を行うことを目的とするもので
ある。
の第1の発明のバッグフィルタ式集塵装置は、筐体内を
シンブルプレートにより上下に区画して下方を含塵空気
室、上方を浄化空気室とし、シンブルプレートには多数
のバッグフィルタを吊り下げ、含塵空気を含塵空気室に
導きバッグフィルタの外側から内側に通過させることに
より濾過し浄化空気室を介して外部に排出するバッグフ
ィルタ式集塵装置において、上記浄化空気室には有害ガ
スを分解する開口方向をほぼ垂直方向にしたハニカム状
の触媒を配し、その下方に有害ガスと接触しこれを処理
する処理剤の吹き込み手段と、噴出ノズルを取付けた逆
洗用圧力空気噴出管とを、順に配設したことを特徴とす
る。
に触媒を備えたことにより、集塵装置とは別に反応塔を
設置する必要がない。また触媒は、集塵装置全体の広さ
に亘って設置することができ、その効率の向上を計るこ
とができる。また、触媒をハニカム状にしたことによ
り、塵埃による目詰まりを防止し、圧力損失の増加を抑
制し、効率の良い安定した有害ガスの除去が可能とな
る。
装置を用いた有害ガス除去方法は、上記第1の発明のバ
ッグフィルタ式集塵装置を用い、140乃至250℃の
温度にある排ガスを0.2乃至10m/sの流速で触媒
に接触させることを特徴とする。
詰まりや腐食、触媒の劣化などのトラブルの発生を防止
し、触媒設置による圧力損失の増加を抑制し、容易な装
置メンテナンスで有害ガスの安定した高効率除去が可能
な方法を提供する。
において、バッグフィルタ式集塵装置1は、筐体2内を
シンブルプレート3により上下に区画して下方を含塵空
気室4、上方を浄化空気室5とし、シンブルプレート3
には多数のバッグフィルタBを吊り下げる。バッグフィ
ルタBには逆洗用圧力空気噴出管6に取付けた噴出ノズ
ル7を対設し、筐体2の下部は漏斗状とし、下部にロー
タリバルブ8を取付ける。
する塵埃供給ダクトを示し、適所に消石灰供給装置11
と、必要により活性炭供給装置12とを備える。Fは吸
引用ファン、Cは煙突を示す。
イオキシン)の除去性能を有する触媒20を収納する。
また有毒ガスの種類によっては(例えば窒素酸化物)、
これを処理する処理剤噴出管21を必要によりこの触媒
20に対して設ける。13は天板、14は触媒着脱用開
口を覆う側板を示す。
ニカムの開口方向を水平方向に配置した場合には、触媒
20の目詰まりが発生し、従来の装置構造に加えて側板
を取り外してメンテナンスできる構造にする必要がある
などの問題があり、更にメンテナンス作業も複雑にな
る。よって触媒20がハニカム状である場合にはハニカ
ムの開口方向が、ほぼ垂直方向となるように配し、14
0乃至250℃の温度にある排ガスを0.2乃至10m
/sの流速で接触させる。触媒20を上記のように、ガ
ス流れが垂直方向となるように配することにより、処理
排ガス中に含まれる塵埃による目詰まりを防止すること
ができ、またメンテナンス時も触媒20の上方からの操
作が可能となるため、濾布交換のための装置構造が利用
可能であり容易な作業ですむ。
は、除去効率が低く更に装置の腐食や触媒20の劣化が
顕著になり、250℃よりも高い場合には、触媒20で
の圧力損失が高くなり濾布材の耐久性も低く問題が生じ
るので、140乃至250℃の温度にある排ガス処理す
ることにより装置の腐食や触媒20の劣化が抑制され
る。
0の塵埃による目詰まりが発生し、除去処理効率も低く
なる。また流速が高すぎる場合には、触媒20での圧力
損失が大きくなり容量の大きなファンが必要となった
り、消費電力も増加するので、触媒20に排ガスを接触
させるときの流速は、0.2乃至10m/s、より好ま
しくは0.4乃至5m/sの範囲を選択する。
限定されず、球状、ペレット状、パイプ状、板状やハニ
カム状などが適宜選択されるが、塵埃による触媒20の
目詰まりを回避できメンテナンスが容易になるなどの利
点があるためハニカム形状であることが特に好ましい。
この場合、ハニカムの形状としては、目開きが1mmよ
り小さくなると触媒20での圧力損失が高くなりすぎ、
塵埃による触媒20の目詰まりも問題となり、6mmよ
りも大きくなると有害成分の除去効率が低下するので、
目開きは1乃至6mmの範囲にあるものが好ましい。ま
た、ハニカムの開口率が低い場合には圧力損失が増加
し、高い場合には触媒強度が低下するので、開口率は6
0乃至85%の範囲にあることが好ましい。
何学的表面積が低いと必要触媒量が増え装置のコンパク
ト化が達成されないし除去効率も低くなるので、幾何学
的表面積は500m2/m3以上であることが好まし
い。また、ハニカムの嵩密度は高すぎると触媒重量が増
加し、本発明においてはバッグフィルタ上部に触媒20
が位置するため装置重量バランスが不安定になり、装置
支持体や基礎工事が大掛かりなものとなり、嵩密度が低
すぎる場合には、触媒強度が弱くなるので、嵩密度は
0.8t/m3以下であることが好ましく、0.3乃至
0.6t/m3であることが更に好ましい。
表面積が30m2以上のものが高活性であり耐久性も高
く好ましい。また、水銀圧入法による細孔容積が小さす
ぎると本発明の目的の有害ガスの除去、特にダイオキシ
ン類や窒素酸化物除去のための触媒活性及び耐久性が低
くなり、大きすぎると触媒の強度が低下するので、細孔
容積は0.3乃至0.55cc/gである触媒が好まし
い。
及びSi酸化物のうち少なくとも1種を70乃至95重
量%、W及びVの酸化物のうち少なくとも1種を1乃至
25重量%含むことが本発明の条件下で高活性かつ高い
耐久性を有するため好ましい。また排ガス量に対する触
媒量(以下SV値という)は目的とする除去効率に応じ
て選択されるが、SV値が低すぎると、必要触媒量が多
くなり、本発明の装置が大きくなり、高すぎる場合には
十分な除去効率が得られないので、SV値は500乃至
30,000H−1の範囲であることが好ましい。
からの排気は、まず減温塔Aにおいて冷却され、消石灰
供給装置11からの消石灰と共に(必要により活性炭を
併用して)集塵装置1に供給される。これにより排気中
の塵埃と共に亜硫酸ガス等の有害ガスはバッグフィルタ
Bにより除去される。
有害ガス(例えばダイオキシン)が残留しており、これ
らの中で触媒による分解可能な物質に対しては触媒20
により、また処理剤による処理可能な物質に対しては、
処理剤噴出管21からの処理剤の噴出により処理する。
合、筐体内に設置された触媒のガス流れの上流側に、処
理剤として還元剤、好ましくはアンモニアを注入するこ
とにより窒素酸化物の除去が可能となる。この場合に注
入するアンモニアの量は、目的とする除去効率に応じて
選択されるが、処理ガス中に含まれる窒素酸化物に対し
てモル比が1を越えると未反応で排出されるアンモニア
(リークアンモニア)の量が増えるばかりか、排ガス中
の硫黄酸化物と反応して触媒性能の劣化を招くので、1
以下のモル比となる量であることが好ましく、アンモニ
アは、ガス状又は水溶液で、排ガス中での十分な分散が
得られるように注入されるのが高い除去性能が得られ好
ましい。
炉からの排ガスを処理した結果を示す。
mm、開口率が72%、幾何学表面積が910m2/m
3、嵩密度が0.45t/m3のハニカム形状でガス流
れが垂直方向となる様に配置し、170℃の排ガスを
1.75m/sの線速で約2000H−1のSV値で通
過させた。触媒のBET表面積は、65m2/g、水銀
圧入法による細孔容積は、0.39cc/g、また重量
比でTi及びSiを含む酸化物:W酸化物:V酸化物=
78:11:11の組成を有しているものを使用した。
上記触媒を用いた結果、バッグフィルタ式集塵装置1の
入口部で測定した排ガス中のダイオキシン類濃度は、
3.8ng−TEQ/Nm3(O2=12%換算,Dr
y)であり、バッグフィルタ式集塵装置1の出口部で測
定した排ガス中のダイオキシン類濃度は、0.153n
g−TEQ/Nm3(O2=12%換算,Dry)であ
った。
mm、開口率が70%、幾何学表面積が1000m2/
m3、嵩密度が0.49t/m3のハニカム形状でガス
流れが垂直方向となる様に配置し、210℃の排ガスを
1.0m/sの線速で約2200H−1のSV値で通過
させた。触媒のBET表面積は、59m2/g、水銀圧
入法による細孔容積は、0.40cc/g、また重量比
でTi及びSiを含む酸化物:W酸化物:V酸化物=7
5:15:10の組成を有しているものを使用した。条
件2の場合、処理剤噴出管21より噴霧量を、排ガス中
の窒素酸化物に対しモル比で0.5となる様にコントロ
ールし、アンモニアを排ガス中に噴霧した。上記触媒を
用いた結果、バッグフィルタ式集塵装置1の入口部で測
定した排ガス中のダイオキシン類濃度は、2.1ng−
TEQ/Nm3(O2=12%換算,Dry)で、窒素
酸化物濃度濃度は50ppm(O2=12%換算,Dr
y)であり、バッグフィルタ式集塵装置1の出口部で測
定した排ガス中のダイオキシン類濃度は、0.063n
g−TEQ/Nm3(O2=12%換算,Dry)で窒
素酸化物濃度は25ppm(O2=12%換算,Dr
y)であった。
1を使用した場合、ダイオキシンや窒素酸化物等の有害
ガスは十分除去され、触媒の目詰まりも見られなかっ
た。
フィルタ式集塵装置における浄化空気室に触媒を挿入
し、浄化空気中に残留する有害ガスを処理するようにし
たから、その設置面積を十分広くとることができ、かつ
その着脱も容易であり、従来の反応塔の設置を省略する
ことができ、従って処理施設の設置面積の節減を計るこ
とができる。また、上記触媒には有害ガスと接触しこれ
を処理する処理剤の吹き込み手段を備えるときは、処理
剤による処理可能なガスに対しての処理を容易に行うこ
とができる。いずれの場合もダイオキシン類や窒素酸化
物などの有害ガスの除去が高い効率で安定して実施され
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 筐体内をシンブルプレートにより上下に
区画して下方を含塵空気室、上方を浄化空気室とし、シ
ンブルプレートには多数のバッグフィルタを吊り下げ、
含塵空気を含塵空気室に導きバッグフィルタの外側から
内側に通過させることにより濾過し浄化空気室を介して
外部に排出するバッグフィルタ式集塵装置において、上
記浄化空気室には有害ガスを分解する開口方向をほぼ垂
直方向にしたハニカム状の触媒を配し、その下方に有害
ガスと接触しこれを処理する処理剤の吹き込み手段と、
噴出ノズルを取付けた逆洗用圧力空気噴出管とを、順に
配設したことを特徴とするバッグフィルタ式集塵装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のバッグフィルタ式集塵
装置を用い、140乃至250℃の温度にある排ガスを
0.2乃至10m/sの流速で触媒に接触させることを
特徴とするバッグフィルタ式集塵装置を用いた有害ガス
除去方法。
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