JP3807717B2 - 排ガス処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排ガス処理方法に関し、詳しくは、ゴミ焼却時などに発生する排ガス中の酸性ガス成分の無害化処理を乾式で行う排ガス処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴミ焼却処理施設などにおいて設けられている排ガス処理設備は、焼却によって生じる排ガスに、ＨＣｌ，ＳＯx などの酸性ガスからなる有害成分が含まれているため、これらを除去してから大気に放出するようにしている。
【０００３】
このような排ガス処理設備としては、例えば、乾式法では図４に示すように構成されている。すなわち、焼却炉から排出された排ガスは、節炭器あるいは減温器１に導入されてから、バグフィルター等からなる集塵機２にダクト３ａを経由して供給されるようになっているが、その途中で薬剤が吹き込まれて、酸性ガス成分を中和・除去すると共に、塵芥などが取り除かれて清浄化され、再びダクト３ｂを経由して誘引通風機４により煙突５から大気に放出される。
【０００４】
薬剤は、薬剤貯槽６から所定量だけ供給されるように定量供給機７を介してファンあるいはブロワ８により、空気と共に集塵機２の上流側の排ガス経路であるダクト３ａに吹き込まれる。従来よく用いられる消石灰は、低温ほど反応効率が高いことと、ダイオキシン類の再合成抑制を目的として、減温器にて２００℃以下程度に冷却される。
【０００５】
このように、排ガス中の酸性ガス成分に対して、バグフィルターの上流側に設けられているダクト３ａの薬剤吹き込み口に、ファンあるいはブロワ８を介して重炭酸ナトリウム、消石灰などのアルカリ性薬剤を空気と共に吹き込むようにして、酸性ガス成分、例えばＨＣｌであればこれを塩化カルシウム、塩化ナトリウムにして、集塵機２により取り出す中和処理を行っている。この薬剤が重炭酸ナトリウムである場合は、加熱されることにより二酸化炭素を放出して多孔質の炭酸ナトリウムとなり、活性度の高い状態で排ガス中の酸性ガス成分と反応する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、薬剤の多孔質化を進行させるためには、排ガス中での滞留時間を長くする必要があり、例えば重炭酸ナトリウムでは、少なくとも１４０℃以上で１〜３秒間維持することを要するが、一般に、薬剤吹き込み口から集塵機までの経路が短く、そのため、導入された薬剤を好ましい多孔質化状態にするに十分な滞留時間を確保できるとは限らない。その結果、薬剤の吹き込み量を不必要に多くしなければならないなど、必ずしも効率的とは言えず改良の余地があった。又、薬剤を吹き込むためには多量の空気を必要とし、集塵装置、誘引送風機などの下流機器の容量が大きくなるという問題がある。
【０００７】
更に、重炭酸ナトリウムを微粉砕して使用すると、消石灰などに比べて格段に高い反応効率が得られることがわかっているが、重炭酸ナトリウムを微粉砕して貯槽にストックしておくことにより、粒子どうしがブリッジを作り易く、重炭酸ナトリウムの安定した供給が困難となる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、排ガスの酸性ガス成分の中和処理に際して、吹き込む薬剤の多孔質化を十分に行うべく薬剤の滞留時間を長くできると共に、微粉砕した薬剤をそのまま吹き込むことができるようにして、効率の良い中和処理が可能な排ガス処理方法と排ガス処理設備を提供すること、又、再循環ガスを用いて薬剤を吹き込むことによって、排ガス量が増加することのない、排ガス処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項記載の各発明により達成される。すなわち、本発明に係る排ガス処理方法の特徴構成は、排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入し、集塵手段により前記排ガス中の塵芥および／又は反応生成物を処理する排ガス処理方法であって、節炭器あるいは減温器の下流側で、前記集塵手段の下流側から上流側に向けて設けられた迂回路に前記薬剤として重炭酸ナトリウムを用い、その重炭酸ナトリウムの導入を行うことにより、前記重炭酸ナトリウムを少なくとも１４０℃以上で１〜３秒間滞留させて加熱し多孔質化すると共に、この重炭酸ナトリウムの導入の直前に、前記重炭酸ナトリウムを粉砕することにある。
【００１０】
この構成によれば、導入された薬剤が迂回路を経由した排ガスに晒されるので、加熱・滞留時間を長く確保できて十分に活性化され、排ガス中の酸性ガス成分との反応が促進される。その結果、効率の良い中和処理が可能な排ガス処理方法を提供することができる。しかも、迂回路に導入する薬剤を導入直前に粉砕しているので、貯槽内でのブリッジも生じることなく安定した薬剤の供給が可能となる。この場合、薬剤としては、酸性ガス成分を中和して無害な中性物質に変え得る重炭酸ナトリウムを使用する。又、この方法により排ガス量が増加することはなかった。
しかも、薬剤として、加熱されて多孔質化する物質である重炭酸ナトリウムを用いるので、薬剤の比表面積が拡張され顕著に活性化されて、酸性ガス成分の中和処理を行う上で都合がよい。すなわち、重炭酸ナトリウムは１４０〜５００℃程度の温度域で次式のように分解され、ガス成分が揮発し、多孔質で活性化されたＮａ2 ＣＯ3 となる。
２ＮａＨＣＯ3 →Ｎａ2 ＣＯ3 ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ
【００１１】
前記重炭酸ナトリウムの粉砕を、その平均粒径が２０μｍ以下になるように粉砕・分級を行うことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、重炭酸ナトリウムと排ガス中の酸性ガス成分との反応が確実かつ高効率に促進される。しかも、この粉砕機により、重炭酸ナトリウムを平均粒径２０μｍ以下程度の微粉砕化を容易にできると共に、重炭酸ナトリウムの多孔質化が促進されて都合がよく、しかも重炭酸ナトリウムが加熱状態に晒されるので粉砕機内で重炭酸ナトリウムが付着し難く、保守が行い易い。
【００１３】
前記集塵手段が複数個並列されていて、前記重炭酸ナトリウムを導入する迂回路を前記集塵手段間に設けて、この迂回路に前記重炭酸ナトリウムの導入を行うことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、導入された重炭酸ナトリウムが迂回路を経由して排ガスに晒され、加熱・滞留時間を長くできて十分に活性化されて、排ガス中の酸性ガス成分との反応が促進される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の排ガス処理設備の概略全体構成を示す。この排ガス処理設備は、従来技術と同様に、焼却炉から排出された排ガスが、減温器１に導入されてから、バグフィルター等からなる集塵手段である集塵機２にダクト３を経由して供給されるようになっており、その途中で薬剤が吹き込まれて、排ガス中の酸性ガス成分を中和処理すると共に、塵芥などを取り除き、誘引通風機４を介して清浄になった排ガスを煙突５から大気に放出する。従来技術と異なるのは、集塵機２から排出される排ガスの一部を取り出し、これを集塵機２の上流側に導入する迂回路９を設けると共に、この迂回路９の途中に薬剤の供給を行っていることと、薬剤貯槽６と迂回路９の間に薬剤を微粉砕する粉砕手段Ｃが配置されていることである。
【００２９】
すなわち、迂回路９の途中に取り付けられた再循環送風機１０により、集塵処理された排ガスの一部を取り出して、集塵機２の上流側に導入する途中に、薬剤貯槽６から所定量の薬剤が粉砕手段Ｃにより微粉砕されて供給されるように定量供給機７を介して、迂回路９に供給するようになっている。この場合の薬剤供給手段は、薬剤貯槽６と、定量供給機７とからなる。薬剤貯槽６には、平均粒径１００〜１５０μｍ程度の重炭酸ナトリウムなどの薬剤が貯留されている。
【００３０】
粉砕手段Ｃとしては、市販の各種粉砕機を使用できるが、特に、加熱状態にある排ガスを迂回路９から内部に通流させつつ、粉砕・分級を行うようにした分散型粉砕機（例えば、ホソカワミクロン株式会社製の商品名「ドライマイスタ」等）を好適に使用できる。この粉砕機で処理された薬剤を迂回路９に導入すると、この粉砕機により、薬剤を平均粒径２０μｍ以下程度の微粉砕化を容易にできると共に、薬剤の多孔質化が促進されて都合がよく、しかも薬剤が加熱状態に晒されるので粉砕機内で薬剤が付着し難く、保守が行い易い。もっとも、薬剤を加熱するのに別熱源を粉砕機に導入するようにしてもよく、更には炉から排出された比較的高温（例えば、１６０〜３５０℃）の燃焼排ガスを導入するように構成してもよい。
【００３１】
このように構成することにより、吹き込まれた薬剤の滞留時間を長くすることができ、薬剤の多孔質化が促進されて確実に活性化される。しかも、誘引通風機４の容量を低減できるので、誘引通風機４は小型のものでよく、システム全体の設備コストを低減できる。
【００３２】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の排ガス処理設備の概略全体構成を示す。この排ガス処理設備は、集塵機を２台並設して集塵機能を高めると共に、これら集塵機２ａ，２ｂ間に迂回路９を設けて構成されている。この迂回路９の途中に再循環送風機１０が配設されていると共に、その下流側に、薬剤貯槽６と定量供給機７と粉砕手段Ｃとが設けられていて、所定量の薬剤が迂回路への導入直前に粉砕されて供給されるように構成されている。再循環送風機１０により、上流側の集塵機２ａから排出される排ガスの一部が迂回路９に取り込まれ、この排ガスの流路途中に薬剤が導入される。再循環送風機１０は、外部から空気を取り込む構造を有しないため、下流側に配置されている誘引通風機４の容量を高めることもない。
【００３３】
このようにしても、導入された薬剤の滞留時間を長くすることができ、薬剤の効果に関して第１実施形態と同様な効果を発揮し得る。この実施形態の場合、誘引通風機４の容量を低減でき、システム全体の設備コストを更に低減できる。
【００３６】
〔別実施の形態〕（１）集塵手段としては、パルスジェット式あるいは逆洗式などのバグフィルター装置、電気集塵機などを使用することができ、特に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の排ガス処理設備の概略構成図
【図２】本発明に係る第２実施形態の排ガス処理設備の概略構成図
【図３】従来の排ガス処理設備の概略構成図
【符号の説明】
２ 集塵手段
６ 薬剤貯槽
９ 迂回路
１０再循環送風機
Ｃ 粉砕手段
【発明の属する技術分野】
本発明は排ガス処理方法に関し、詳しくは、ゴミ焼却時などに発生する排ガス中の酸性ガス成分の無害化処理を乾式で行う排ガス処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴミ焼却処理施設などにおいて設けられている排ガス処理設備は、焼却によって生じる排ガスに、ＨＣｌ，ＳＯx などの酸性ガスからなる有害成分が含まれているため、これらを除去してから大気に放出するようにしている。
【０００３】
このような排ガス処理設備としては、例えば、乾式法では図４に示すように構成されている。すなわち、焼却炉から排出された排ガスは、節炭器あるいは減温器１に導入されてから、バグフィルター等からなる集塵機２にダクト３ａを経由して供給されるようになっているが、その途中で薬剤が吹き込まれて、酸性ガス成分を中和・除去すると共に、塵芥などが取り除かれて清浄化され、再びダクト３ｂを経由して誘引通風機４により煙突５から大気に放出される。
【０００４】
薬剤は、薬剤貯槽６から所定量だけ供給されるように定量供給機７を介してファンあるいはブロワ８により、空気と共に集塵機２の上流側の排ガス経路であるダクト３ａに吹き込まれる。従来よく用いられる消石灰は、低温ほど反応効率が高いことと、ダイオキシン類の再合成抑制を目的として、減温器にて２００℃以下程度に冷却される。
【０００５】
このように、排ガス中の酸性ガス成分に対して、バグフィルターの上流側に設けられているダクト３ａの薬剤吹き込み口に、ファンあるいはブロワ８を介して重炭酸ナトリウム、消石灰などのアルカリ性薬剤を空気と共に吹き込むようにして、酸性ガス成分、例えばＨＣｌであればこれを塩化カルシウム、塩化ナトリウムにして、集塵機２により取り出す中和処理を行っている。この薬剤が重炭酸ナトリウムである場合は、加熱されることにより二酸化炭素を放出して多孔質の炭酸ナトリウムとなり、活性度の高い状態で排ガス中の酸性ガス成分と反応する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、薬剤の多孔質化を進行させるためには、排ガス中での滞留時間を長くする必要があり、例えば重炭酸ナトリウムでは、少なくとも１４０℃以上で１〜３秒間維持することを要するが、一般に、薬剤吹き込み口から集塵機までの経路が短く、そのため、導入された薬剤を好ましい多孔質化状態にするに十分な滞留時間を確保できるとは限らない。その結果、薬剤の吹き込み量を不必要に多くしなければならないなど、必ずしも効率的とは言えず改良の余地があった。又、薬剤を吹き込むためには多量の空気を必要とし、集塵装置、誘引送風機などの下流機器の容量が大きくなるという問題がある。
【０００７】
更に、重炭酸ナトリウムを微粉砕して使用すると、消石灰などに比べて格段に高い反応効率が得られることがわかっているが、重炭酸ナトリウムを微粉砕して貯槽にストックしておくことにより、粒子どうしがブリッジを作り易く、重炭酸ナトリウムの安定した供給が困難となる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、排ガスの酸性ガス成分の中和処理に際して、吹き込む薬剤の多孔質化を十分に行うべく薬剤の滞留時間を長くできると共に、微粉砕した薬剤をそのまま吹き込むことができるようにして、効率の良い中和処理が可能な排ガス処理方法と排ガス処理設備を提供すること、又、再循環ガスを用いて薬剤を吹き込むことによって、排ガス量が増加することのない、排ガス処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項記載の各発明により達成される。すなわち、本発明に係る排ガス処理方法の特徴構成は、排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入し、集塵手段により前記排ガス中の塵芥および／又は反応生成物を処理する排ガス処理方法であって、節炭器あるいは減温器の下流側で、前記集塵手段の下流側から上流側に向けて設けられた迂回路に前記薬剤として重炭酸ナトリウムを用い、その重炭酸ナトリウムの導入を行うことにより、前記重炭酸ナトリウムを少なくとも１４０℃以上で１〜３秒間滞留させて加熱し多孔質化すると共に、この重炭酸ナトリウムの導入の直前に、前記重炭酸ナトリウムを粉砕することにある。
【００１０】
この構成によれば、導入された薬剤が迂回路を経由した排ガスに晒されるので、加熱・滞留時間を長く確保できて十分に活性化され、排ガス中の酸性ガス成分との反応が促進される。その結果、効率の良い中和処理が可能な排ガス処理方法を提供することができる。しかも、迂回路に導入する薬剤を導入直前に粉砕しているので、貯槽内でのブリッジも生じることなく安定した薬剤の供給が可能となる。この場合、薬剤としては、酸性ガス成分を中和して無害な中性物質に変え得る重炭酸ナトリウムを使用する。又、この方法により排ガス量が増加することはなかった。
しかも、薬剤として、加熱されて多孔質化する物質である重炭酸ナトリウムを用いるので、薬剤の比表面積が拡張され顕著に活性化されて、酸性ガス成分の中和処理を行う上で都合がよい。すなわち、重炭酸ナトリウムは１４０〜５００℃程度の温度域で次式のように分解され、ガス成分が揮発し、多孔質で活性化されたＮａ2 ＣＯ3 となる。
２ＮａＨＣＯ3 →Ｎａ2 ＣＯ3 ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ
【００１１】
前記重炭酸ナトリウムの粉砕を、その平均粒径が２０μｍ以下になるように粉砕・分級を行うことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、重炭酸ナトリウムと排ガス中の酸性ガス成分との反応が確実かつ高効率に促進される。しかも、この粉砕機により、重炭酸ナトリウムを平均粒径２０μｍ以下程度の微粉砕化を容易にできると共に、重炭酸ナトリウムの多孔質化が促進されて都合がよく、しかも重炭酸ナトリウムが加熱状態に晒されるので粉砕機内で重炭酸ナトリウムが付着し難く、保守が行い易い。
【００１３】
前記集塵手段が複数個並列されていて、前記重炭酸ナトリウムを導入する迂回路を前記集塵手段間に設けて、この迂回路に前記重炭酸ナトリウムの導入を行うことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、導入された重炭酸ナトリウムが迂回路を経由して排ガスに晒され、加熱・滞留時間を長くできて十分に活性化されて、排ガス中の酸性ガス成分との反応が促進される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の排ガス処理設備の概略全体構成を示す。この排ガス処理設備は、従来技術と同様に、焼却炉から排出された排ガスが、減温器１に導入されてから、バグフィルター等からなる集塵手段である集塵機２にダクト３を経由して供給されるようになっており、その途中で薬剤が吹き込まれて、排ガス中の酸性ガス成分を中和処理すると共に、塵芥などを取り除き、誘引通風機４を介して清浄になった排ガスを煙突５から大気に放出する。従来技術と異なるのは、集塵機２から排出される排ガスの一部を取り出し、これを集塵機２の上流側に導入する迂回路９を設けると共に、この迂回路９の途中に薬剤の供給を行っていることと、薬剤貯槽６と迂回路９の間に薬剤を微粉砕する粉砕手段Ｃが配置されていることである。
【００２９】
すなわち、迂回路９の途中に取り付けられた再循環送風機１０により、集塵処理された排ガスの一部を取り出して、集塵機２の上流側に導入する途中に、薬剤貯槽６から所定量の薬剤が粉砕手段Ｃにより微粉砕されて供給されるように定量供給機７を介して、迂回路９に供給するようになっている。この場合の薬剤供給手段は、薬剤貯槽６と、定量供給機７とからなる。薬剤貯槽６には、平均粒径１００〜１５０μｍ程度の重炭酸ナトリウムなどの薬剤が貯留されている。
【００３０】
粉砕手段Ｃとしては、市販の各種粉砕機を使用できるが、特に、加熱状態にある排ガスを迂回路９から内部に通流させつつ、粉砕・分級を行うようにした分散型粉砕機（例えば、ホソカワミクロン株式会社製の商品名「ドライマイスタ」等）を好適に使用できる。この粉砕機で処理された薬剤を迂回路９に導入すると、この粉砕機により、薬剤を平均粒径２０μｍ以下程度の微粉砕化を容易にできると共に、薬剤の多孔質化が促進されて都合がよく、しかも薬剤が加熱状態に晒されるので粉砕機内で薬剤が付着し難く、保守が行い易い。もっとも、薬剤を加熱するのに別熱源を粉砕機に導入するようにしてもよく、更には炉から排出された比較的高温（例えば、１６０〜３５０℃）の燃焼排ガスを導入するように構成してもよい。
【００３１】
このように構成することにより、吹き込まれた薬剤の滞留時間を長くすることができ、薬剤の多孔質化が促進されて確実に活性化される。しかも、誘引通風機４の容量を低減できるので、誘引通風機４は小型のものでよく、システム全体の設備コストを低減できる。
【００３２】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の排ガス処理設備の概略全体構成を示す。この排ガス処理設備は、集塵機を２台並設して集塵機能を高めると共に、これら集塵機２ａ，２ｂ間に迂回路９を設けて構成されている。この迂回路９の途中に再循環送風機１０が配設されていると共に、その下流側に、薬剤貯槽６と定量供給機７と粉砕手段Ｃとが設けられていて、所定量の薬剤が迂回路への導入直前に粉砕されて供給されるように構成されている。再循環送風機１０により、上流側の集塵機２ａから排出される排ガスの一部が迂回路９に取り込まれ、この排ガスの流路途中に薬剤が導入される。再循環送風機１０は、外部から空気を取り込む構造を有しないため、下流側に配置されている誘引通風機４の容量を高めることもない。
【００３３】
このようにしても、導入された薬剤の滞留時間を長くすることができ、薬剤の効果に関して第１実施形態と同様な効果を発揮し得る。この実施形態の場合、誘引通風機４の容量を低減でき、システム全体の設備コストを更に低減できる。
【００３６】
〔別実施の形態〕（１）集塵手段としては、パルスジェット式あるいは逆洗式などのバグフィルター装置、電気集塵機などを使用することができ、特に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の排ガス処理設備の概略構成図
【図２】本発明に係る第２実施形態の排ガス処理設備の概略構成図
【図３】従来の排ガス処理設備の概略構成図
【符号の説明】
２ 集塵手段
６ 薬剤貯槽
９ 迂回路
１０再循環送風機
Ｃ 粉砕手段
Claims (3)
- 排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入し、集塵手段により前記排ガス中の塵芥および／又は反応生成物を処理する排ガス処理方法であって、節炭器あるいは減温器の下流側で、前記集塵手段の下流側から上流側に向けて設けられた迂回路に前記薬剤として重炭酸ナトリウムを用い、その重炭酸ナトリウムの導入を行うことにより、前記重炭酸ナトリウムを少なくとも１４０℃以上で１〜３秒間滞留させて加熱し多孔質化すると共に、この重炭酸ナトリウムの導入の直前に、前記重炭酸ナトリウムを粉砕することを特徴とする排ガス処理方法。
- 前記重炭酸ナトリウムの粉砕を、その平均粒径が２０μｍ以下になるように粉砕・分級を行う請求項１の排ガス処理方法。
- 前記集塵手段が複数個並列されていて、前記重炭酸ナトリウムを導入する迂回路を前記集塵手段間に設けて、この迂回路に前記重炭酸ナトリウムの導入を行う請求項１又は２の排ガス処理方法。
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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2000
- 2000-11-06 JP JP2000337735A patent/JP3807717B2/ja not_active Expired - Fee Related
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