JP3569797B2 - 排ガス中のＨＣｌの除去方法およびこれに用いるＨＣｌ吸収剤 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ焼却炉や廃プラスチック油化炉から出る排ガス中のＨＣｌガスの除去に関し、より詳しくは、ＨＣｌ除去によるダイオキシン類の低減、特に焼却排ガス冷却時に発生する再合成ダイオキシンの抑制技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、都市ごみ焼却施設や廃プラスチック油化プラント等で発生するＨＣｌを除去する方法としては、例えば「ごみ処理施設構造指針解説−社団法人 全国都市清掃会議」に示されるように、（１）ＨＣｌ吸収剤としてＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣａＭｇ（ＣＯ３）２（＝ドロマイト）などの用い、粉体噴射法、移動床法、フィルター法、スラリー噴霧法等の形式で焼却排ガスを処理する乾式法、（２）ＨＣｌ吸収剤として苛性ソーダ（ＮａＯＨ）溶液、カルシウム系スラリーを用い、スプレー塔方式、トレイ方式、充填塔形式、ベンチュリー形式等で焼却排ガスを処理する湿式法等が一般的である。
【０００３】
これらのＨＣｌ除去方法はいずれも、高温での吸収剤の反応率の低下やＨＣｌガスによる低温腐食の問題から、ガス温度１５０〜３００℃で行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のごみ焼却施設で採用されているＨＣｌ除去方法のうち、まず、湿式法ではＨＣｌ吸収後の処理排液が多量生じるが、この処理に苦慮している。また、乾式法、湿式法双方とも、ボイラーの腐食対策、配管鋼材の腐食対策から焼却排ガスを冷却しガス温度を１５０〜３００℃に保つ必要があるが、２００〜３００℃の温度域ではダイオキシンが再合成により発生することが一般的に知られている。
【０００５】
このような問題を解決する為、ダイオキシンの発生原因物質の１つであるＨＣｌを焼却排ガス冷却以前に除去しておく必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記の如き実状から、都市ごみ焼却炉排ガスからＨＣｌを排ガス冷却以前に効果的に除去する方法を提供することにある。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、上記方法に用いるＨＣｌ吸収剤を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＨＣｌ除去方法は、ごみ焼却時に発生するＨＣｌガスを４００〜８００℃、好ましくは５５０〜６５０℃の高温域でＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２からなるＨＣｌ吸収剤によって連続的にＨＣｌを除去する方法である。
【０００９】
この方法に用いる好ましいＨＣｌ吸収剤は、Ｍｇの有機酸塩と、Ｃａの有機酸塩と、酸化ケイ素とを当モル量で混合した混合物を造粒した後、焼成して得られるＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２からなるＨＣｌ吸収剤である。ＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２からなるＨＣｌ吸収剤を得るには、例えば、酢酸カルシウム｛Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）２｝と、酢酸マグネシウム｛Ｍｇ（ＣＨ３ＣＯＯ）２｝と、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とを当モル量で混合した混合物に水を加え、全体を造粒した後、４００℃〜８００℃で焼成する。または、蟻酸カルシウム｛Ｃａ（ＨＣＯＯ）２｝と、蟻酸マグネシウム｛Ｍｇ（ＨＣＯＯ）２｝と、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とを当モル量で混合した混合物に水を加え、全体を造粒した後、４００℃〜８００℃で焼成する。
【００１０】
ＨＣｌ吸収剤は剤形は限定されないが、好ましくはペレット状、球状等の粒状体、またはフレーク状である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施例１
市販の酢酸カルシウムと、酢酸マグネシウムと、酸化ケイ素とを当モル量になるように計り取り、それらを混合し、得られた混合物に水を少々加え、全体を６００℃で焼成した。得られたＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２を粒径２〜３ｍｍ程度のペレット状または球状にした。
【００１２】
実施例２
本発明によるＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２（カルシウムマグネシウムシリケイト）、並びに角閃石（５ＭｇＯ・２ＣａＯ・８ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）、珪酸マグネシウム、蓬莱石、ハイパーランダム、ベントナイト、セメント、かり長石、ハイドロソーダライトおよびモンモリロナイトを平均粒径１ｍｍとなるように粒度調整して、得られた粒状物をそれぞれ図１に示すような縦型電気炉(2) の直径２０ｍｍの反応管(4) の中央部に長さ１０ｍｍで充填し、吸収剤の充填層(1) を形成した。電気炉(2) を電気ヒーター(3) で加熱して反応管(4) 内の温度が４００℃〜８００℃となったところで、１，０００ｐｐｍのＨＣｌガスを含有するＮ２ガスと水蒸気からなる調製ガスを９ｖｏｌ％となるように導入し、充填層(1) 内での調製ガス流速が１ｍ／ｓとなるように流して調製ガスのＨＣｌ除去を行った。反応管出口でのＨＣｌガス濃度経時変化をＨＣｌ分析計(5) で測定して充填層(1) によるＨＣｌ除去量を測定した。表１に５００℃と７００℃におけるＨＣｌ除去実験の結果を示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
表１からわかるように、本発明によるＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２が極めて高いＨＣｌ除去性能を示した。
【００１５】
実施例３
図２において、ベンチスケール流動層ごみ焼却炉(11)の下流に媒塵除去用のサイクロン(12)を設け、その下流に吸着剤の移動床充填層(13)を設ける。充填層(13)にホッパ(15)からＨＣｌ吸収剤としてＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ ２ の２０ｋｇを充填して、水分含有量４０ｗｔ％に調整した都市ごみＲＤＦを、ごみ焼却炉(11)で供給量４０ｋｇ／ｈ、空気比１．５で焼却して、充填層(13)でＨＣｌ吸収剤により焼却排ガス中のＨＣｌガスをＨＣｌ除去させた。ごみ焼却炉(11)出口でのガス温度は７００℃であった。ＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ ２ へのＨＣｌ吸収速度は極めて早く、ＨＣｌは３時間ＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ ２ に安定して吸収され、充填層(13)出口での焼却排ガス中のＨＣｌ濃度は常に５ｐｐｍ以下であった。充填層(13)上流でのＨＣｌ濃度は１０００〜１，５００ｐｐｍであった。
【００１６】
また、充填層(13)にＨＣｌ吸収剤を充填しない点を除いて、上記と同様の操作を行った。充填層(13)出口でのＨＣｌ濃度は１０００〜１，５００ｐｐｍであった。
【００１７】
実施例４
図２に示す装置をごみのガス化に適用する例を示す。
【００１８】
この場合、サイクロン(12)にて捕集された媒塵（ガス化熱分解後のチヤーを含む）を、吸着剤の充填層(13)でＨＣｌ除去処理された排ガスに合流し全体を、充填層(13)の下流に設けられた溶融炉(14)に送り込みスラグを得る。その他の構成は実施例３のものと同じである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のＨＣｌ除去方法によれば、焼却排ガスを冷却することなくＨＣｌガスを直接高温度領域内でＨＣｌ除去でき、冷却工程でのダイオキシン類の再合成を抑制できる。
【００２０】
本発明のＨＣｌ吸収剤によれば、高温でも高い吸収率を持つＨＣｌ吸収剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２で用いた実験炉を示す概略図である。
【図２】実施例３で用いた高温ＨＣｌ除去処理装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１：充填層
２：縦型電気炉
３：電気ヒーター
４：反応管
５：ＨＣｌ分析計
１１：流動層ごみ焼却炉
１２：媒塵除去用のサイクロン
１３：吸着剤の移動床充填層
１４：溶融炉
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみ焼却炉や廃プラスチック油化炉から出る排ガス中のＨＣｌガスの除去に関し、より詳しくは、ＨＣｌ除去によるダイオキシン類の低減、特に焼却排ガス冷却時に発生する再合成ダイオキシンの抑制技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、都市ごみ焼却施設や廃プラスチック油化プラント等で発生するＨＣｌを除去する方法としては、例えば「ごみ処理施設構造指針解説−社団法人 全国都市清掃会議」に示されるように、（１）ＨＣｌ吸収剤としてＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣａＭｇ（ＣＯ３）２（＝ドロマイト）などの用い、粉体噴射法、移動床法、フィルター法、スラリー噴霧法等の形式で焼却排ガスを処理する乾式法、（２）ＨＣｌ吸収剤として苛性ソーダ（ＮａＯＨ）溶液、カルシウム系スラリーを用い、スプレー塔方式、トレイ方式、充填塔形式、ベンチュリー形式等で焼却排ガスを処理する湿式法等が一般的である。
【０００３】
これらのＨＣｌ除去方法はいずれも、高温での吸収剤の反応率の低下やＨＣｌガスによる低温腐食の問題から、ガス温度１５０〜３００℃で行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のごみ焼却施設で採用されているＨＣｌ除去方法のうち、まず、湿式法ではＨＣｌ吸収後の処理排液が多量生じるが、この処理に苦慮している。また、乾式法、湿式法双方とも、ボイラーの腐食対策、配管鋼材の腐食対策から焼却排ガスを冷却しガス温度を１５０〜３００℃に保つ必要があるが、２００〜３００℃の温度域ではダイオキシンが再合成により発生することが一般的に知られている。
【０００５】
このような問題を解決する為、ダイオキシンの発生原因物質の１つであるＨＣｌを焼却排ガス冷却以前に除去しておく必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記の如き実状から、都市ごみ焼却炉排ガスからＨＣｌを排ガス冷却以前に効果的に除去する方法を提供することにある。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、上記方法に用いるＨＣｌ吸収剤を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＨＣｌ除去方法は、ごみ焼却時に発生するＨＣｌガスを４００〜８００℃、好ましくは５５０〜６５０℃の高温域でＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２からなるＨＣｌ吸収剤によって連続的にＨＣｌを除去する方法である。
【０００９】
この方法に用いる好ましいＨＣｌ吸収剤は、Ｍｇの有機酸塩と、Ｃａの有機酸塩と、酸化ケイ素とを当モル量で混合した混合物を造粒した後、焼成して得られるＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２からなるＨＣｌ吸収剤である。ＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２からなるＨＣｌ吸収剤を得るには、例えば、酢酸カルシウム｛Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）２｝と、酢酸マグネシウム｛Ｍｇ（ＣＨ３ＣＯＯ）２｝と、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とを当モル量で混合した混合物に水を加え、全体を造粒した後、４００℃〜８００℃で焼成する。または、蟻酸カルシウム｛Ｃａ（ＨＣＯＯ）２｝と、蟻酸マグネシウム｛Ｍｇ（ＨＣＯＯ）２｝と、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とを当モル量で混合した混合物に水を加え、全体を造粒した後、４００℃〜８００℃で焼成する。
【００１０】
ＨＣｌ吸収剤は剤形は限定されないが、好ましくはペレット状、球状等の粒状体、またはフレーク状である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施例１
市販の酢酸カルシウムと、酢酸マグネシウムと、酸化ケイ素とを当モル量になるように計り取り、それらを混合し、得られた混合物に水を少々加え、全体を６００℃で焼成した。得られたＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２を粒径２〜３ｍｍ程度のペレット状または球状にした。
【００１２】
実施例２
本発明によるＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２（カルシウムマグネシウムシリケイト）、並びに角閃石（５ＭｇＯ・２ＣａＯ・８ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）、珪酸マグネシウム、蓬莱石、ハイパーランダム、ベントナイト、セメント、かり長石、ハイドロソーダライトおよびモンモリロナイトを平均粒径１ｍｍとなるように粒度調整して、得られた粒状物をそれぞれ図１に示すような縦型電気炉(2) の直径２０ｍｍの反応管(4) の中央部に長さ１０ｍｍで充填し、吸収剤の充填層(1) を形成した。電気炉(2) を電気ヒーター(3) で加熱して反応管(4) 内の温度が４００℃〜８００℃となったところで、１，０００ｐｐｍのＨＣｌガスを含有するＮ２ガスと水蒸気からなる調製ガスを９ｖｏｌ％となるように導入し、充填層(1) 内での調製ガス流速が１ｍ／ｓとなるように流して調製ガスのＨＣｌ除去を行った。反応管出口でのＨＣｌガス濃度経時変化をＨＣｌ分析計(5) で測定して充填層(1) によるＨＣｌ除去量を測定した。表１に５００℃と７００℃におけるＨＣｌ除去実験の結果を示す。
【００１３】
【表１】
表１からわかるように、本発明によるＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２が極めて高いＨＣｌ除去性能を示した。
【００１５】
実施例３
図２において、ベンチスケール流動層ごみ焼却炉(11)の下流に媒塵除去用のサイクロン(12)を設け、その下流に吸着剤の移動床充填層(13)を設ける。充填層(13)にホッパ(15)からＨＣｌ吸収剤としてＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ ２ の２０ｋｇを充填して、水分含有量４０ｗｔ％に調整した都市ごみＲＤＦを、ごみ焼却炉(11)で供給量４０ｋｇ／ｈ、空気比１．５で焼却して、充填層(13)でＨＣｌ吸収剤により焼却排ガス中のＨＣｌガスをＨＣｌ除去させた。ごみ焼却炉(11)出口でのガス温度は７００℃であった。ＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ ２ へのＨＣｌ吸収速度は極めて早く、ＨＣｌは３時間ＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ ２ に安定して吸収され、充填層(13)出口での焼却排ガス中のＨＣｌ濃度は常に５ｐｐｍ以下であった。充填層(13)上流でのＨＣｌ濃度は１０００〜１，５００ｐｐｍであった。
【００１６】
また、充填層(13)にＨＣｌ吸収剤を充填しない点を除いて、上記と同様の操作を行った。充填層(13)出口でのＨＣｌ濃度は１０００〜１，５００ｐｐｍであった。
【００１７】
実施例４
図２に示す装置をごみのガス化に適用する例を示す。
【００１８】
この場合、サイクロン(12)にて捕集された媒塵（ガス化熱分解後のチヤーを含む）を、吸着剤の充填層(13)でＨＣｌ除去処理された排ガスに合流し全体を、充填層(13)の下流に設けられた溶融炉(14)に送り込みスラグを得る。その他の構成は実施例３のものと同じである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のＨＣｌ除去方法によれば、焼却排ガスを冷却することなくＨＣｌガスを直接高温度領域内でＨＣｌ除去でき、冷却工程でのダイオキシン類の再合成を抑制できる。
【００２０】
本発明のＨＣｌ吸収剤によれば、高温でも高い吸収率を持つＨＣｌ吸収剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２で用いた実験炉を示す概略図である。
【図２】実施例３で用いた高温ＨＣｌ除去処理装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１：充填層
２：縦型電気炉
３：電気ヒーター
４：反応管
５：ＨＣｌ分析計
１１：流動層ごみ焼却炉
１２：媒塵除去用のサイクロン
１３：吸着剤の移動床充填層
１４：溶融炉
Claims (3)
- 排ガス中のＨＣｌガスを４００〜８００℃の高温域でＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ２からなるＨＣｌ吸収剤によって連続的にＨＣｌを除去する方法。
- Ｍｇの有機酸塩と、Ｃａの有機酸塩と、酸化ケイ素とを当モル量で混合した混合物を造粒した後、焼成して得られるＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ ２ からなるＨＣｌ吸収剤。
- Ｍｇの有機酸塩が酢酸マグネシウムまたは蟻酸マグネシウムであり、Ｃａの有機酸塩が酢酸カルシウムまたは蟻酸カルシウムである請求項２記載のＨＣｌ吸収剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24479298A JP3569797B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 排ガス中のＨＣｌの除去方法およびこれに用いるＨＣｌ吸収剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24479298A JP3569797B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 排ガス中のＨＣｌの除去方法およびこれに用いるＨＣｌ吸収剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000070669A JP2000070669A (ja) | 2000-03-07 |
| JP3569797B2 true JP3569797B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=17124008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24479298A Expired - Fee Related JP3569797B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 排ガス中のＨＣｌの除去方法およびこれに用いるＨＣｌ吸収剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3569797B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA77643C2 (en) * | 2001-08-20 | 2007-01-15 | Sit Private Company | Method for recovery of noble metals at production of nitric acid |
| EP1867620A1 (en) | 2005-03-30 | 2007-12-19 | Ube Material Industries, Ltd. | Granular material comprising porous particles containing calcium and/or magnesium |
| US8079845B2 (en) * | 2005-05-10 | 2011-12-20 | Environmental Energy Services, Inc. | Processes for operating a utility boiler and methods therefor |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP24479298A patent/JP3569797B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000070669A (ja) | 2000-03-07 |
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