JP3818963B2 - Combustion exhaust gas treatment method and apparatus - Google Patents

Combustion exhaust gas treatment method and apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3818963B2
JP3818963B2 JP2002380546A JP2002380546A JP3818963B2 JP 3818963 B2 JP3818963 B2 JP 3818963B2 JP 2002380546 A JP2002380546 A JP 2002380546A JP 2002380546 A JP2002380546 A JP 2002380546A JP 3818963 B2 JP3818963 B2 JP 3818963B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
combustion exhaust
adsorbent
gas treatment
limonite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002380546A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004209360A (en
Inventor
昭 具島
準一 桜木
久継 北口
恒男 池田
道夫 千葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2002380546A priority Critical patent/JP3818963B2/en
Publication of JP2004209360A publication Critical patent/JP2004209360A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3818963B2 publication Critical patent/JP3818963B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼排ガス中の有害成分を除去する燃焼排ガス処理方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
塵焼却炉や焼結機等から排出される排ガス中には、ダストの他に硫黄酸化物、ダイオキシン、窒素酸化物等の大気汚染を招く成分が含まれている。このため、排ガスを大気中に排出する際には、ダストと共にこれらの有害成分を除去する必要がある。
例えば、高炉から排出されるダストを含んだ排ガスの処理では、酸化鉄とコークス粉を焼成して製造した造粒物を集塵装置内に濾材として設け、この濾材で排ガス中のダストを分離除去し大気中に排出している。そして分離したダストや造粒物から発生した微粒粉は回収して、原料として再利用している(例えば、特許文献1参照)。また、二酸化イオウやアンモニアを含む排ガスの処理では、排ガスを移動層型吸着塔の下部に送給し、活性炭と向流接触させて二酸化イオウを希硫酸、アンモニアを硫酸アンモニウムに変化させてそれぞれ吸着して除去した後に、大気中に排出している。そして、この活性炭を生石灰と反応させて処理している(例えば、特許文献2参照)。更に、排ガス中のダイオキシンの処理では、不活性ガスに最適な波長のレーザ光線を照射することでダイオキシンを分解することや(例えば、特許文献3参照)、活性アルミナ粒子又は活性ボーキサイト粒子を吸着剤として使用して排ガス中のダイオキシンを吸着させて除去することが行なわれている(例えば、特許文献4参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開昭55−119409号公報
【特許文献2】
特開昭56−108513号公報
【特許文献3】
特開平8−103623号公報
【特許文献4】
特開2001−46838号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、酸化鉄とコークス粉から造粒物を作製し焼成して濾材を製造しているため、造粒物中に形成される気孔量は少なく、しかも気孔サイズは大きい。このため、ダスト等の大きな粒子の除去は可能であるが、排ガス中のダイオキシンや窒素酸化物等の有害成分を吸着させることはできず、排ガス中から大気汚染の原因となる有害成分を除去することはできない。特許文献2に記載された発明では、排ガスの脱硫処理及び脱硝処理は可能であるがその除去効率が低く、しかも、有害成分を吸着した活性炭の二次処理を行なう必要があり、排ガスの処理に手間を要する方法となっている。更に、ダイオキシンが存在する場合、この方法ではダイオキシンの吸着と分解が困難であり、この方法で処理した排ガスを大気中に放出することはできない。特許文献3に記載された発明では、処理コストが非常に高くなり、しかも、ダイオキシンを分解させた後の処理条件によっては、再びダイオキシンの合成が生じるという問題がある。特許文献4に記載された発明では、ダイオキシンの吸着効率が低い上に触媒の寿命が短いという問題がある。更に、触媒が高価なために、排ガスの処理コストが上昇するという問題も生じる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、排ガス中の有害成分を低コストで効率よく除去することが可能な燃焼排ガス処理方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る燃焼排ガスの処理方法は、加熱設備から排出され有害成分を含有する燃焼排ガスを吸着剤に通して該有害成分を吸着除去する燃焼排ガスの処理方法において、
前記吸着剤は、1〜10μmに粉砕され300℃以上かつ550℃未満の温度で10〜1800秒間流動させながら加熱処理されて多孔質となった褐鉄鉱を主体とし、かつ造粒したものであって、更に、前記燃焼排ガスの温度を300〜400℃として該燃焼排ガス中のダイオキシンを除去する。
【0006】
褐鉄鉱(リモナイトともいう)は、火山の火口湖に溶出した鉄が化学的、又は生物的な作用により含水酸化物として沈降し、火口湖の上昇により干上がり土壌となったものである。褐鉄鉱は様々な鉱物質及び有機質を含有しているが、その主成分は含水酸化鉄を鉄換算で20〜60質量%、有機物を炭素換算で1〜10質量%含んでいることが特徴である。ここで、含水酸化鉄とは、構造式FeOOH(又は、Fe23 ・H2 O)で表させるものである。
加熱処理とは、褐鉄鉱から結合水を脱離させる処理であり、結合水が脱離した箇所には微細気孔が形成されるため、褐鉄鉱は多孔質となる。このため、加熱処理した褐鉄鉱に燃焼排ガスを通すと、燃焼排ガス中のアンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、ダイオキシンは褐鉄鉱中に形成された微細気孔内に捕捉されて固定化されることが考えられる。ここで、褐鉄鉱の加熱処理は、処理容器内に褐鉄鉱を入れて流動させながら、外部から熱を加えて褐鉄鉱を均一に加熱することが好ましい。
【0007】
結合水が脱離した後に形成される微細気孔の周辺では、鉄と酸素の結晶構造に不完全な領域が発生し、一部の酸素は活性サイト化していると考えられる。図3は、活性炭と加熱処理した褐鉄鉱とをそれぞれ150〜300℃に保持し、有機塩素化合物の一例であるクロロベンゼンを通過させて、排出されたガス中の二酸化炭素含有量からクロロベンゼンの二酸化炭素への転換率を調査した結果を示したものである。活性炭中にクロロベンゼンを通過させても、クロロベンゼンは二酸化炭素へ転換しないが、褐鉄鉱中にクロロベンゼンを通過させると、反応温度が150℃を超えるとクロロベンゼンが二酸化炭素へ転換していることが認められる。これは、クロロベンゼンが微細気孔に捕捉され、活性サイト化した酸素によりクロロベンゼンが分解され、クロロベンゼン中の炭素が酸化されて二酸化炭素に転換したと考えられる。従って、この活性サイト化した部分にダイオキシンが捕捉されると、ダイオキシンを構成する炭素が酸化されてダイオキシンが分解されると考えられる。
【0008】
300℃未満の温度における加熱処理では結合水の脱離が少なく、その結果微細気孔の形成量が少なくなって好ましくない。また、550℃以上では、褐鉄鉱の組織に変化が生じ、形成された微細気孔が崩壊して気孔が大きくなるため、有害成分の捕捉率が低下して好ましくない。
【0009】
前記褐鉄鉱は気孔径が2nm以下の気孔を有し、その比表面積は20m2/g以上であることが好ましい。
燃焼排ガス中のダイオキシンのように、低濃度の有機塩素化合物を吸着するには、吸着分子の大きさの数倍程度の大きさの気孔径を備えた微細気孔が存在することが必要である。微細気孔の気孔径が吸着分子よりも小さい場合は、気孔内に分子を吸着できず、気孔径が大きい場合は、吸着力が低下する。ダイオキシンの中で最も毒性が強い2、3、7、8−T4CDDの大きさは、長さが約1.8nm、幅が約1.0nm、厚さが約0.3nmであることから、半径として1nm以上で2nm以下の微細気孔が最適サイズとなる。比表面積についても20m2/g未満ではダイオキシンを捕捉する微細気孔の壁面の面積が小さくなって、ダイオキシンの捕捉量、吸着量が低下するため好ましくない。また、比表面積を500m2/gを超えて大きくしても捕捉量、吸着量の大幅な増加が生じないので、比表面積を500m2/g以下にするとよく、更に、比表面積が50m2/g以上で250m2/g以下のものを用いると、より安定した吸着と分解を行うことができる。
【0010】
本発明に係る燃焼排ガスの処理方法において、前記加熱設備は塵焼却炉及び焼結機のいずれか1つとすることができる。
特に、都市の塵焼却炉では多種多様な塵を焼却処理するので、燃焼排ガス中にはアンモニア、窒素酸化物、硫黄酸化物、ダイオキシン等の有害成分が含有されている。また、製鉄所の焼結機から排出される燃焼排ガス中には、使用する鉄鉱石や石灰石に起因した硫黄酸化物やダイオキシン、更に窒素酸化物等の有害成分が含有されている。従って、塵焼却炉及び焼結機から排出される燃焼排ガスから有害成分を除去して清浄化した燃焼排ガスを大気中に排出することができる。
【0011】
前記目的に沿う本発明に係る燃焼排ガスの処理装置は、加熱設備から排出された燃焼排ガスからダイオキンを含む有害成分を除去する燃焼排ガスの処理装置であって、
前記燃焼排ガスの流路の途中に設けられ、該流路の燃焼排ガス通過断面積より大きな断面積を有し、流入する前記燃焼排ガスの温度が300〜400℃である燃焼排ガス処理室と、
前記燃焼排ガス処理室内に設けられた吸着層とを備え、
該吸着層は、1〜10μmに粉砕され、300℃以上かつ550℃未満の温度で10〜1800秒間流動させながら加熱処理されて多孔質となった褐鉄鉱を主体としかつ造粒した吸着剤、及び該吸着剤を保持する保持部材を有している。
燃焼排ガスの流路の途中に、流路の燃焼排ガス通過断面積より大きな断面積を有する燃焼排ガス処理室を設けることにより、燃焼排ガスの流速を低下させることができる。そして、燃焼排ガス処理室内に、加熱処理されて多孔質となった褐鉄鉱を主体とする吸着剤を保持部材に保持させて構成した吸着層を設けることにより、燃焼排ガスと吸着剤とを十分に接触させることができる。その結果、吸着剤を構成する褐鉄鉱に形成されている微細気孔により燃焼排ガス中の有害成分を捕捉させ、この微細気孔の壁面に吸着させることにより、燃焼排ガス中から除去することができる。
【0012】
本発明に係る燃焼排ガスの処理装置において、前記保持部材を耐熱性の網とすることができる。
耐熱性の網(例えば、ステンレス鋼製の網)に吸着剤を保持させ、この網を燃焼排ガスの流れに対向させて積層させることにより、燃焼排ガスが燃焼排ガス処理室内を通過する際に、燃焼排ガスの流れに接触する吸着剤の表面積を大きく保つことができる。
【0013】
本発明に係る燃焼排ガスの処理装置において、前記吸着層は粉砕して加熱処理した前記褐鉄鉱を1〜3000μmの範囲に造粒し前記網に吹き付けて形成することができる。
褐鉄鉱を、1〜10μmに粉砕して加熱処理し、得られた多孔質の褐鉄鉱を、1〜3000μmの範囲に造粒して、耐熱性の網(例えば、孔径3〜6mm、孔間隔0.75〜2.25mmのステンレス鋼製の集塵網を数枚重ね合わせたもの)に吹き付けることにより、吸着層を構成することができる。その結果、燃焼排ガスを通過させる際に、吸着層に十分に接触させることができる。ここで、褐鉄鉱を1μm未満にすると褐鉄鉱が飛散し易くなり好ましくない。また、褐鉄鉱が10μmを超えると褐鉄鉱の内部まで均一に加熱されず、微細気孔の形成量が少なくなって比表面積が低下し好ましくない。更に、褐鉄鉱を造粒する際に、造粒物の粒径を3000μmを超えて大きくすると、吹き付け後の脱落が顕著となって好ましくない。
【0014】
本発明に係る燃焼排ガスの処理装置において、前記保持部材を通気性を備えた耐熱性の容器とすることができる。
通気性を備えた耐熱性の容器(例えば、ステンレス鋼製の籠)内に吸着剤を入れて燃焼排ガスの流れに対向させて配置することにより、燃焼排ガスが燃焼排ガス処理室内を通過する際に、燃焼排ガスの流れに接触する吸着剤の表面積を大きく保つことができる。
【0015】
本発明に係る燃焼排ガスの処理装置において、前記吸着層は粉砕して加熱処理した前記褐鉄鉱を1〜50mmの範囲に造粒し前記容器内に充填して形成することができる。
褐鉄鉱を、1〜10μmに粉砕して加熱処理し、得られた多孔質の褐鉄鉱を、50mm以下、好ましくは20mm程度の粒径の造粒物に成形し通気性を備えた耐熱性の容器内に充填して燃焼排ガスの流れに対向させて配置することにより、燃焼排ガスが燃焼排ガス処理室内を通過する際に、燃焼排ガスの流れに接触する吸着剤の表面積を大きく保つことができる。なお、褐鉄鉱を造粒しないと吸着層内を通過する燃焼排ガスの通気抵抗が大きくなって好ましくない。また、褐鉄鉱を50mmを超えて大きくすると、燃焼排ガスとの接触面積が小さくなって好ましくない。
【0016】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図1は本発明の第1の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置の説明図、図2は本発明の第2の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置の説明図である。
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置10は、加熱設備の一例である塵焼却炉11から排出された燃焼排ガスを冷却する冷却器12と、冷却された燃焼排ガス中の有害成分を加熱処理した褐鉄鉱を用いて吸着除去する燃焼排ガス処理室13と、有害成分が除去された燃焼排ガスからダストを除去する集塵機14と、ダストが除去された燃焼排ガスを大気中に放出する煙突15と、塵焼却炉11から発生した燃焼排ガスを冷却器12、燃焼排ガス処理室13、及び集塵機14を経由して煙突15まで通過させる流路の一部を構成する配管(以下、流路とも言う)16〜19とを有している。以下、これらについて詳細に説明する。
【0017】
先ず、燃焼排ガス中の有害成分を除去する燃焼排ガス処理室13について説明する。燃焼排ガス処理室13は、冷却器12から冷却された燃焼排ガスを燃焼排ガス処理室13へ供給する配管17の断面積より大きな断面積を有する燃焼排ガス処理室本体20と、燃焼排ガス処理室本体20内に設けられた複数枚の吸着層23を有しており、各吸着層23は加熱処理されて多孔質となった褐鉄鉱を主体とする吸着剤21と、吸着剤21を保持する保持部材の一例であるステンレス鋼製の集塵網22を有している。燃焼排ガス処理室本体20の断面積を配管17の断面積より大きくすることにより、燃焼排ガス処理室本体20内に流入した燃焼排ガスの流速を低下させて、吸着層23を通過するのに要する時間を長くすることができる。その結果、燃焼排ガス中の有害成分を効率的に吸着させることができる。
ここで、集塵網22としては、例えば、孔径3〜6mm、孔間隔0.75〜2.25mmのものを使用することができる。また、吸着剤21は、褐鉄鉱を、例えば1〜10μmに粉砕して、流動加熱処理炉内に投入して、加熱温度300〜550℃、好ましくは、450〜500℃に設定して、10〜1800秒間加熱処理を行なって、褐鉄鉱中の結合水を脱離させることにより製造した。そして、加熱処理した褐鉄鉱には気孔径が2nm以下の微細気孔が多数形成されており、その比表面積は20m2 /g以上である。また、複数枚の吸着層23は、孔の形成角度が90度異なるステンレス鋼製の集塵網22を積層(例えば、10枚)させて積層体を構成し、この積層体に加熱処理した褐鉄鉱に適量の水を加えて調製したスラリーをノズルを用いて吹き付け、孔の周囲及び各集塵網22の隙間に褐鉄鉱を付着させることにより作製した。
【0018】
塵焼却炉11では、焼却処分する廃棄物の種類により燃焼温度が変化するが、一般に1200〜1300℃の温度で焼却処分を行なっている。このため、発生する燃焼排ガスの温度も高く、塵焼却炉11の出口側では800〜1000℃となっている。一方、燃焼排ガス中に含有される有害成分(例えば、ダイオキシン、硫黄酸化物、窒素酸化物、アンモニア)を吸着除去する吸着剤21は、300℃以上、かつ550℃未満の温度で加熱処理された褐鉄鉱であるため、550℃以上の温度の燃焼排ガスが流入すると、加熱処理により褐鉄鉱中に形成された微細気孔が崩壊して有害成分を吸着除去する機能が低下する。このため、塵焼却炉11から排出された燃焼排ガスの温度を冷却器12を使用して、例えば300〜400℃に冷却してから燃焼排ガス処理室13に流入させる必要がある。
ここで、冷却器12としては、例えば一次側に燃焼排ガスを通過させ、二次側に空気を通過させる対向式熱交換器を使用することができる。なお、二次側で得られる加熱空気は、塵焼却炉11の燃焼器に供給する二次空気に使用することができる。また、冷却後の燃焼排ガスの温度を300〜400℃としたのは、300℃未満であるとダイオキシンの分解が効率的に進行しないためである。400℃を超えないように設定したのは、燃焼排ガスを長期間にわたって燃焼排ガス処理室13に供給しても、褐鉄鉱中に形成された微細気孔が徐々に崩壊することを防止するためである。
【0019】
燃焼排ガスが燃焼排ガス処理室本体20内に設けられた各吸着層23を通過する際に、燃焼排ガス中のダストの一部は吸着層23内に形成されている細径路で捕捉されるが、残りのダストは燃焼排ガスの流れに乗って燃焼排ガス処理室本体20の下流側に接続した流路18内に排出される。このため、集塵機14を流路18に接続して燃焼排ガス中のダストを除去する。ここで、集塵機14としては、電気集塵機、又はバグフィルター式集塵機を使用することができ、電気集塵機とバグフィルター式集塵機を組み合わせて使用することもできる。
集塵機14から排出される燃焼排ガスは、有害成分は燃焼排ガス処理室13内で吸着層23に吸着されて除去され、ダストは集塵機14により分離除去されているので清浄化されている。このため、流路19で煙突15の下部に導いて煙突15を介して大気中に排出することができる。
【0020】
次に、本発明の第1の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置10の使用方法について詳細に説明する。
塵焼却炉11で発生した燃焼排ガスを流路16を介して冷却器12に導入し、塵焼却炉11の燃焼器に供給する2次空気と熱交換させて、燃焼排ガスの温度を、例えば300〜400℃に冷却する。
【0021】
冷却器12で冷却された燃焼排ガスは、流路17を通過して、燃焼排ガス処理室13内に流入する。燃焼排ガス処理室13内には集塵網22に保持された褐鉄鉱を主体とする吸着剤21を備えた吸着層23が、燃焼排ガスの流れに対して対向して設けられている。このため、燃焼排ガスは、吸着層23を透過する際に、吸着剤21の主体である褐鉄鉱と接触し、燃焼排ガス中の有害成分は褐鉄鉱中に形成された微細気孔に捕捉される。ここで、有害成分の中で、硫黄酸化物、窒素酸化物、アンモニアは微細気孔に捕捉されて微細気孔の壁面に吸着する。また、ダイオキシンは、微細気孔に捕捉された後、微細気孔の周辺に形成されている酸素の活性サイトにより炭素が酸化されて分解する。このようにして、燃焼排ガス中の有害成分は、吸着層23を通過する際に褐鉄鉱中の微細気孔に吸着して除去される。一方、燃焼排ガス中のダストは吸着層23を透過する際に吸着層23に一部捕捉されるが、残りのダストは燃焼排ガス中に残留して流路18に排出される。
【0022】
次いで、流路18内に排出された燃焼排ガスを集塵機14に流入させて燃焼排ガス中のダストを除去する。そして、有害成分とダストが除去されて清浄化された燃焼排ガスを流路19を介して煙突15に送り、大気中に排出する。
なお、吸着剤21の主成分は鉄であるため、使用済みの吸着剤21は集塵網22から剥落させて、製鉄原料として回収して利用する。また、集塵網22は保持部材として再利用する。
【0023】
本発明の第2の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置24は、高炉に供給する焼結鉱を製造する焼結機25(加熱設備の一例)から排出される燃焼排ガス中の有害成分を吸着除去する燃焼排ガス処理室26と、有害成分が除去された燃焼排ガス中のダストを除去する集塵機27と、ダストが除去された燃焼排ガスを大気中に放出する煙突28と、燃焼排ガスを焼結機25から燃焼排ガス処理室26、及び集塵機27を経由して煙突28にまで供給する流路の一部を構成する配管29〜31とを有している。ここで、第2の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置24に設けられた燃焼排ガス処理室26は、第1の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置10に設けられた燃焼排ガス処理室13と実質的に同一の構成とすることができるので、詳しい説明は省略する。なお、集塵機27には、例えば電気集塵機を使用することが好ましい。
【0024】
続いて、本発明の第2の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置24の使用方法について説明する。
原料ホッパー32内の焼結鉱原料をシュート33を介して焼結炉34内に配置した図示しないパレットに供給し図示しない空気供給口から空気を供給しながら原料中のコークスを燃焼させる。そして、パレットを図示しない排出口側に向けて徐々に移動(図2では、左側から右側に移動)させながら原料の温度を上げて、焼結鉱を製造する。このとき発生する燃焼排ガスは、焼結炉34の下側に設けられ複数の室に分割されたウインドボックス35内に流入し、次いで、ウインドボックス35の下側に設けられ複数の室に分割されたメインダクト36内に流入する。ここで、メインダクト36に設けられた第1低温側ダクト部37内に流入した燃焼排ガス中にはまだ十分な酸素が存在しているので、高温側燃焼空気ボックス38に供給されて燃焼用2次空気と混合して使用される。また、第2低温側ダクト部39に流入した燃焼排ガスは、燃焼温度が低いために、硫黄酸化物、窒素酸化物、ダイオキシンは発生しない。このため、第2低温側ダクト部39に接続された配管40を介して第2低温側ダクト部39内の燃焼排ガスをブロア41で吸引して煙突28から大気中に排出する。
【0025】
また、メインダクト36に設けられた中温側ダクト部42に流入した燃焼排ガス中には、ダスト、硫黄酸化物、窒素酸化物、ダイオキシンが存在している。このため、燃焼排ガスは配管29を介して燃焼排ガス処理室26内に流入させて、褐鉄鉱を主体とした吸着剤21を備えた吸着層23を透過させて、その際に褐鉄鉱中に形成した微細気孔に硫黄酸化物、窒素酸化物、ダイオキシンを捕捉させる。捕捉された硫黄酸化物と窒素酸化物は微細気孔の壁面に吸着され、ダイオキシンは微細気孔の壁面に吸着された後に酸化されて分解される。また、ダストの一部は、吸着層23に捕捉されるが、残りのダストは燃焼排ガス処理室26から排出された燃焼排ガス中に含まれているので、配管30を介して集塵機27に流入させ、残留しているダストを除去して、配管31、ブロア41を介して煙突28から大気中に排出する。
【0026】
メインダクト36に設けられた第1高温側ダクト部43に流入した燃焼排ガス中には酸素が残留しているので、中温側燃焼空気ボックス44に送風されて燃焼用2次空気と混合して使用される。また、メインダクト36に設けられた第2高温側ダクト部45に流入した燃焼排ガス中には、ダスト、硫黄酸化物、窒素酸化物、ダイオキシンが存在しているので、燃焼排ガス処理室26内に流入させて硫黄酸化物、窒素酸化物、ダイオキシンを除去し、集塵機27でダストを除去する必要がある。しかし、第2高温側ダクト部45に流入した燃焼排ガスの温度は高いため、燃焼排ガス処理室26に直接供給すると、吸着剤21の主体である褐鉄鉱中に形成された微細気孔が崩壊する。このため、第2高温側ダクト部45に流入した燃焼排ガスを中温側ダクト部42に供給し中温側ダクト部42に流入する温度の低い燃焼排ガスと混合して温度を低下させてから、燃焼排ガス処理室26に供給する。なお、使用済みの吸着剤21は集塵網22から剥落させて、製鉄原料として回収して利用し、集塵網22は保持部材として再利用する。
【0027】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の燃焼排ガスの処理方法及びその装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。例えば、保持部材にステンレス鋼製の集塵網を使用し、これに吸着剤を吹き付けて吸着層を構成したが、通気性を備えた耐熱性の容器、例えば、ステンレス鋼製の籠を使用して、この籠に、例えば1〜50mmの範囲に造粒した褐鉄鉱を充填して吸着層を構成することもできる。
【0028】
【発明の効果】
請求項1〜4記載の燃焼排ガスの処理方法においては、加熱設備から排出され有害成分を含有する燃焼排ガスを吸着剤に通して有害成分を吸着除去する燃焼排ガスの処理方法において、吸着剤は加熱処理されて多孔質となった褐鉄鉱を主体としているので、燃焼排ガス中に含有されるアンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物を吸着して除去することができ、またダイオキシンを吸着して分解することができ、燃焼排ガスを無害化して大気中に排出することが可能となる。更に、褐鉄鉱は、アンモニア、硫黄酸化物、窒素酸化物、ダイオキシンとは反応しないので、長期間にわたり安定して使用することが可能となる。
【0029】
特に、加熱処理は300℃以上、かつ550℃未満の温度で行なうので、褐鉄鉱の加熱処理により吸着剤を容易に、かつ低コストで製造することができ、燃焼排ガスの処理コストを低減させることが可能となる。
【0031】
請求項4記載の燃焼排ガスの処理方法においては、加熱設備は塵焼却炉及び焼結機のいずれか1つであるので、多様な有害成分を含有する燃焼排ガス中から、低コストで効率よく有害成分を除去することができる。
【0032】
請求項5〜9記載の燃焼排ガスの処理装置においては、燃焼排ガスの流路の途中に設けられ、流路の燃焼排ガス通過断面積より大きな断面積を有する燃焼排ガス処理室と、燃焼排ガス処理室内に設けられた吸着層とを備え、吸着層は加熱処理されて多孔質となった褐鉄鉱を主体とする吸着剤及び吸着剤を保持する保持部材を有しているので、燃焼排ガスの処理装置を簡素化することが可能となる。更に、使用済みの吸着剤は、主成分が鉄であるので、製鉄原料としてリサイクルすることができる。
【0033】
特に、請求項6記載の燃焼排ガスの処理装置においては、保持部材が耐熱性の網であるので、燃焼排ガス処理室内に吸着層を設けた際に、燃焼排ガスが接触する吸着剤の表面積をより大きく保つことができ、有害成分の除去効率を向上させることができる。
【0034】
請求項7記載の燃焼排ガスの処理装置においては、吸着層は粉砕して加熱処理した褐鉄鉱を造粒し網に吹き付けて形成しているので、吸着層を容易に、かつ低コストで製作することができ、燃焼排ガスの処理装置のコストを低減させることが可能となる。
【0035】
請求項8記載の燃焼排ガスの処理装置においては、保持部材が通気性を備えた耐熱性の容器であるので、容器は流路内にを吊るしたり、置いたりすることができ、吸着層を流路内に容易に構築することが可能となる。
【0036】
請求項9記載の燃焼排ガスの処理装置においては、吸着層は粉砕して加熱処理した褐鉄鉱を造粒し容器内に充填して形成しているので、容易に吸着層を作製することが可能となる。また、使用済みの吸着剤は、容器から取り出すことで容易に回収することができ、使用済み吸着剤を製鉄原料としてリサイクルすることが促進される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置の説明図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理装置の説明図である。
【図3】褐鉄鉱によるクロロベンゼンの二酸化炭素への転換を示す説明図である。
【符号の説明】
10:燃焼排ガスの処理装置、11:塵焼却炉、12:冷却器、13:燃焼排ガス処理室、14:集塵機、15:煙突、16〜19:配管、20:燃焼排ガス処理室本体、21:吸着剤、22:集塵網、23:吸着層、24:燃焼排ガスの処理装置、25:焼結機、26:燃焼排ガス処理室、27:集塵機、28:煙突、29〜31:配管、32:原料ホッパー、33:シュート、34:焼結炉、35:ウインドボックス、36:メインダクト、37:第1低温側ダクト部、38:高温側燃焼空気ボックス、39:第2低温側ダクト部、40:配管、41:ブロア、42:中温側ダクト部、43:第1高温側ダクト部、44:中温側燃焼空気ボックス、45:第2高温側ダクト部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion exhaust gas treatment method and apparatus for removing harmful components in combustion exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
In exhaust gas discharged from a dust incinerator, a sintering machine, or the like, in addition to dust, components that cause air pollution such as sulfur oxide, dioxin, and nitrogen oxide are included. For this reason, when exhaust gas is discharged into the atmosphere, it is necessary to remove these harmful components together with dust.
For example, in the treatment of exhaust gas containing dust discharged from a blast furnace, a granulated product produced by firing iron oxide and coke powder is provided as a filter medium in the dust collector, and the dust in the exhaust gas is separated and removed by this filter medium. It is discharged into the atmosphere. And the fine powder which generate | occur | produced from the isolate | separated dust and granulated material is collect | recovered, and it reuses as a raw material (for example, refer patent document 1). In the treatment of exhaust gas containing sulfur dioxide and ammonia, the exhaust gas is fed to the lower part of the moving bed type adsorption tower and brought into countercurrent contact with the activated carbon to adsorb sulfur dioxide by dilute sulfuric acid and ammonia by ammonium sulfate. And then discharged into the atmosphere. And this activated carbon is processed by making it react with quicklime (for example, refer patent document 2). Further, in the treatment of dioxins in the exhaust gas, the dioxins are decomposed by irradiating the inert gas with a laser beam having an optimum wavelength (see, for example, Patent Document 3), and activated alumina particles or activated bauxite particles are adsorbed. It is used to adsorb and remove dioxins in exhaust gas (for example, see Patent Document 4).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 55-119409 A
[Patent Document 2]
JP-A-56-108513
[Patent Document 3]
JP-A-8-103623
[Patent Document 4]
JP 2001-46838 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the invention described in Patent Document 1, since a granulated product is produced from iron oxide and coke powder and fired to produce a filter medium, the amount of pores formed in the granulated product is small, and the pores The size is big. For this reason, it is possible to remove large particles such as dust, but it cannot adsorb harmful components such as dioxins and nitrogen oxides in the exhaust gas, and remove harmful components that cause air pollution from the exhaust gas. It is not possible. In the invention described in Patent Document 2, desulfurization treatment and denitration treatment of exhaust gas are possible, but the removal efficiency is low, and further, it is necessary to perform secondary treatment of activated carbon that adsorbs harmful components. It is a time-consuming method. Further, when dioxins are present, it is difficult to adsorb and decompose dioxins by this method, and the exhaust gas treated by this method cannot be released into the atmosphere. The invention described in Patent Document 3 has a problem that the processing cost becomes very high, and dioxin synthesis occurs again depending on the processing conditions after decomposing dioxin. In the invention described in Patent Document 4, there are problems that the adsorption efficiency of dioxin is low and the life of the catalyst is short. Furthermore, since the catalyst is expensive, there arises a problem that the processing cost of the exhaust gas increases.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a combustion exhaust gas treatment method and apparatus capable of efficiently removing harmful components in exhaust gas at low cost.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A method for treating flue gas according to the present invention that meets the above-mentioned object is a flue gas treatment method for adsorbing and removing flue gas exhausted from a heating facility and containing harmful components through an adsorbent,
The adsorbent isWhile being pulverized to 1 to 10 μm and flowing for 10 to 1800 seconds at a temperature of 300 ° C. or more and less than 550 ° C.Mainly composed of limonite that has been heated and made porousAnd granulated, and further, the temperature of the combustion exhaust gas is set to 300 to 400 ° C. to remove dioxins in the combustion exhaust gas.The
[0006]
Limonite (also referred to as limonite) is iron that has eluted from the crater lake of the volcano as a hydrous oxide by chemical or biological action, and has become dry soil due to the rise of the crater lake. Limonite contains various minerals and organic matter, but its main component is characterized by containing 20 to 60% by mass of hydrous iron oxide in terms of iron and 1 to 10% by mass of organic matter in terms of carbon. . Here, the hydrous iron oxide is the structural formula FeOOH (or FeOOH).2 OThree ・ H2 O).
The heat treatment is a treatment for desorbing bound water from limonite, and fine pores are formed at locations where bound water is desorbed, so that limonite becomes porous. For this reason, it is considered that when flue gas is passed through heat-treated limonite, ammonia, sulfur oxides, nitrogen oxides, and dioxins in the flue gas are captured and immobilized in the micropores formed in limonite. It is done. Here, the heat treatment of limonite is preferably performed by applying heat from the outside and heating the limonite uniformly while the limonite is put in a treatment vessel and fluidized.
[0007]
In the vicinity of the fine pores formed after the bound water is desorbed, an incomplete region is generated in the crystal structure of iron and oxygen, and some oxygen is considered to be active sites. FIG. 3 shows that activated carbon and heat-treated limonite are kept at 150 to 300 ° C., and chlorobenzene, which is an example of an organic chlorine compound, is passed through from the carbon dioxide content in the discharged gas to carbon dioxide of chlorobenzene. It shows the result of investigating the conversion rate. Even if chlorobenzene is passed through activated carbon, chlorobenzene is not converted into carbon dioxide. However, when chlorobenzene is passed through limonite, it is recognized that chlorobenzene is converted into carbon dioxide when the reaction temperature exceeds 150 ° C. This is thought to be because chlorobenzene was trapped in the micropores, and chlorobenzene was decomposed by the active site oxygen, and the carbon in chlorobenzene was oxidized and converted to carbon dioxide. Therefore, it is considered that when dioxin is captured in the active site-converted portion, the carbon constituting the dioxin is oxidized and the dioxin is decomposed.
[0008]
Heat treatment at a temperature of less than 300 ° C. is not preferable because desorption of bound water is small, resulting in a small amount of fine pores. Further, when the temperature is 550 ° C. or higher, the limonite structure is changed, and the formed fine pores are collapsed to increase the pores.
[0009]
The limonite has pores with a pore diameter of 2 nm or less, and its specific surface area is 20 m.2/ G or more is preferable.
In order to adsorb low-concentration organochlorine compounds, such as dioxins in combustion exhaust gas, it is necessary that fine pores having pore diameters several times the size of adsorbed molecules exist. When the pore size of the fine pores is smaller than the adsorbed molecules, the molecules cannot be adsorbed in the pores, and when the pore size is large, the adsorptive power decreases. The size of 2,3,7,8-T4CDD, which is the most toxic of dioxins, is about 1.8 nm in length, about 1.0 nm in width, and about 0.3 nm in thickness. As a result, fine pores of 1 nm or more and 2 nm or less are the optimum size. The specific surface area is also 20m2If it is less than / g, the area of the wall surface of the fine pores that capture dioxins becomes small, and the amount of dioxins captured and adsorbed decreases, which is not preferable. Also, the specific surface area is 500m2Even if the amount exceeds / g, there will be no significant increase in the amount captured or adsorbed.2/ G or less, and the specific surface area is 50 m.2/ M or more 250m2More stable adsorption / decomposition can be performed by using a material having a viscosity of not more than / g.
[0010]
In the method for treating combustion exhaust gas according to the present invention, the heating facility may be any one of a dust incinerator and a sintering machine.
In particular, in urban dust incinerators, a wide variety of dust is incinerated. Therefore, combustion exhaust gas contains harmful components such as ammonia, nitrogen oxides, sulfur oxides, and dioxins. Further, the combustion exhaust gas discharged from the sintering machine at the ironworks contains harmful components such as sulfur oxides, dioxins, and nitrogen oxides caused by the iron ore and limestone used. Accordingly, it is possible to discharge the combustion exhaust gas purified by removing harmful components from the combustion exhaust gas discharged from the dust incinerator and the sintering machine to the atmosphere.
[0011]
Combustion exhaust gas treatment apparatus according to the present invention that meets the above-mentioned object,A flue gas treatment device that removes harmful components including dioquine from flue gas discharged from a heating facility,
SaidIt is provided in the middle of the flue gas flow path and has a cross-sectional area larger than the flue gas passage cross-sectional area of the flow path.The temperature of the flue gas flowing in is 300 to 400 ° C.A combustion exhaust gas treatment chamber;
An adsorption layer provided in the combustion exhaust gas treatment chamber,
The adsorption layer isWhile being pulverized to 1 to 10 μm and flowing for 10 to 1800 seconds at a temperature of 300 ° C. or more and less than 550 ° C.Mainly composed of limonite that has been heated and made porousAnd granulatedIt has an adsorbent and a holding member for holding the adsorbent.
By providing a combustion exhaust gas treatment chamber having a cross-sectional area larger than the combustion exhaust gas passage cross-sectional area of the flow path in the middle of the flow path of the combustion exhaust gas, the flow rate of the combustion exhaust gas can be reduced. In addition, the combustion exhaust gas and the adsorbent are sufficiently brought into contact with each other by providing an adsorption layer in the combustion exhaust gas treatment chamber that is configured by holding the adsorbent mainly composed of limonite that has been heated and made porous. Can be made. As a result, harmful components in the combustion exhaust gas are captured by the fine pores formed in the limonite constituting the adsorbent, and can be removed from the combustion exhaust gas by being adsorbed on the wall surfaces of the fine pores.
[0012]
In the combustion exhaust gas treatment apparatus according to the present invention, the holding member may be a heat-resistant net.
By holding the adsorbent on a heat-resistant mesh (for example, a stainless steel mesh) and laminating this mesh against the flue gas flow, combustion occurs when the flue gas passes through the flue gas treatment chamber. The surface area of the adsorbent in contact with the exhaust gas flow can be kept large.
[0013]
In the combustion exhaust gas processing apparatus according to the present invention, the adsorption layer is obtained by pulverizing and heating the limonite.In the range of 1 to 3000 μmIt can be granulated and sprayed onto the net.
Limonite is pulverized to 1 to 10 μm and heat-treated, and the resulting porous limonite is granulated in the range of 1 to 3000 μm to form a heat-resistant net (for example, a pore diameter of 3 to 6 mm, a pore interval of 0.1 mm). The adsorbing layer can be formed by spraying a dust collecting net made of several 75 to 2.25 mm stainless steel. As a result, the combustion exhaust gas can be sufficiently brought into contact with the adsorption layer. Here, when the limonite is less than 1 μm, limonite is likely to be scattered, which is not preferable. Moreover, when limonite exceeds 10 μm, the interior of limonite is not evenly heated, and the amount of fine pores is reduced and the specific surface area is lowered, which is not preferable. Furthermore, when granulating limonite, if the particle size of the granulated product exceeds 3000 μm, dropout after spraying becomes remarkable, which is not preferable.
[0014]
In the combustion exhaust gas treatment apparatus according to the present invention, the holding member may be a heat-resistant container having air permeability.
When the flue gas passes through the flue gas treatment chamber by placing the adsorbent in a heat-resistant container (for example, a stainless steel container) with air permeability and facing the flue gas flow The surface area of the adsorbent in contact with the flow of the combustion exhaust gas can be kept large.
[0015]
In the combustion exhaust gas processing apparatus according to the present invention, the adsorption layer is obtained by pulverizing and heating the limonite.In the range of 1-50mmIt can be granulated and filled into the container.
Limonite is pulverized to 1 to 10 μm and heat-treated, and the resulting porous limonite is formed into a granulated product having a particle size of 50 mm or less, preferably about 20 mm, and has a breathability in a heat-resistant container. When the combustion exhaust gas passes through the combustion exhaust gas treatment chamber, the surface area of the adsorbent contacting the combustion exhaust gas flow can be kept large. In addition, if the limonite is not granulated, the ventilation resistance of the combustion exhaust gas passing through the adsorption layer is undesirably increased. Moreover, when limonite is made larger than 50 mm, the contact area with combustion exhaust gas will become small and is not preferable.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a combustion exhaust gas treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a combustion exhaust gas treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention. .
As shown in FIG. 1, a combustion exhaust gas treatment apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention includes a cooler 12 that cools combustion exhaust gas discharged from a dust incinerator 11 that is an example of a heating facility, A combustion exhaust gas treatment chamber 13 that adsorbs and removes harmful components in the cooled combustion exhaust gas by heat treatment using limonite, a dust collector 14 that removes dust from the combustion exhaust gas from which harmful components have been removed, and combustion from which dust has been removed. A chimney 15 that discharges exhaust gas into the atmosphere and a part of a flow path that passes the combustion exhaust gas generated from the dust incinerator 11 to the chimney 15 through the cooler 12, the combustion exhaust gas treatment chamber 13, and the dust collector 14 are configured. Piping (hereinafter also referred to as flow paths) 16 to 19. Hereinafter, these will be described in detail.
[0017]
First, the combustion exhaust gas treatment chamber 13 for removing harmful components in the combustion exhaust gas will be described. The flue gas treatment chamber 13 includes a flue gas treatment chamber main body 20 having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the pipe 17 for supplying the flue gas cooled from the cooler 12 to the flue gas treatment chamber 13, and a flue gas treatment chamber main body 20 Each of the adsorption layers 23 includes an adsorbent 21 mainly composed of limonite that has been heated and made porous, and a holding member that holds the adsorbent 21. An example is a stainless steel dust collection net 22. Time required for passing through the adsorption layer 23 by reducing the flow velocity of the flue gas flowing into the flue gas treatment chamber main body 20 by making the cross-sectional area of the flue gas treatment chamber main body 20 larger than the cross-sectional area of the pipe 17. Can be lengthened. As a result, harmful components in the combustion exhaust gas can be adsorbed efficiently.
Here, as the dust collection net | network 22, a thing with a hole diameter of 3-6 mm and a hole space | interval of 0.75-2.25 mm can be used, for example. Further, the adsorbent 21 pulverizes limonite, for example, to 1 to 10 μm, puts it in a fluidized heat treatment furnace, and sets the heating temperature to 300 to 550 ° C., preferably 450 to 500 ° C. A heat treatment was carried out for 1800 seconds to produce bound water in limonite. The heat-treated limonite has a large number of fine pores having a pore diameter of 2 nm or less, and the specific surface area is 20 m.2 / G or more. Further, the plurality of adsorption layers 23 are formed by laminating (for example, 10) stainless steel dust collection nets 22 having different hole formation angles of 90 degrees to form a laminated body, and the limonite subjected to heat treatment on this laminated body. A slurry prepared by adding an appropriate amount of water was sprayed using a nozzle, and limonite was deposited around the holes and in the gaps between the dust collection nets 22.
[0018]
In the dust incinerator 11, although the combustion temperature varies depending on the type of waste to be incinerated, the incineration is generally performed at a temperature of 1200 to 1300 ° C. For this reason, the temperature of the generated combustion exhaust gas is also high, and is 800 to 1000 ° C. on the outlet side of the dust incinerator 11. On the other hand, the adsorbent 21 that adsorbs and removes harmful components (for example, dioxin, sulfur oxide, nitrogen oxide, ammonia) contained in the combustion exhaust gas is heat-treated at a temperature of 300 ° C. or higher and lower than 550 ° C. Since it is limonite, when combustion exhaust gas having a temperature of 550 ° C. or higher flows, the fine pores formed in limonite by heat treatment collapse and the function of adsorbing and removing harmful components decreases. For this reason, the temperature of the combustion exhaust gas discharged from the dust incinerator 11 needs to be cooled to, for example, 300 to 400 ° C. using the cooler 12, and then flowed into the combustion exhaust gas treatment chamber 13.
Here, as the cooler 12, for example, an opposed heat exchanger that allows combustion exhaust gas to pass through to the primary side and air to pass through to the secondary side can be used. The heated air obtained on the secondary side can be used as secondary air supplied to the combustor of the dust incinerator 11. The reason why the temperature of the combustion exhaust gas after cooling is set to 300 to 400 ° C. is that decomposition of dioxin does not proceed efficiently when the temperature is less than 300 ° C. The reason why the temperature is set not to exceed 400 ° C. is to prevent the fine pores formed in limonite from gradually collapsing even when the combustion exhaust gas is supplied to the combustion exhaust gas treatment chamber 13 for a long period of time.
[0019]
When the combustion exhaust gas passes through each adsorption layer 23 provided in the combustion exhaust gas treatment chamber main body 20, a part of the dust in the combustion exhaust gas is captured by a narrow path formed in the adsorption layer 23. The remaining dust rides on the flow of the combustion exhaust gas and is discharged into the flow path 18 connected to the downstream side of the combustion exhaust gas treatment chamber body 20. For this reason, the dust collector 14 is connected to the flow path 18 to remove dust in the combustion exhaust gas. Here, as the dust collector 14, an electric dust collector or a bag filter type dust collector can be used, and an electric dust collector and a bag filter type dust collector can also be used in combination.
The combustion exhaust gas discharged from the dust collector 14 is cleaned because harmful components are adsorbed and removed by the adsorption layer 23 in the combustion exhaust gas treatment chamber 13 and the dust is separated and removed by the dust collector 14. For this reason, it can guide to the lower part of the chimney 15 with the flow path 19, and can discharge | emit it in air | atmosphere via the chimney 15.
[0020]
Next, a method of using the combustion exhaust gas treatment apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.
The combustion exhaust gas generated in the dust incinerator 11 is introduced into the cooler 12 through the flow path 16 and is exchanged with the secondary air supplied to the combustor of the dust incinerator 11 so that the temperature of the combustion exhaust gas is set to 300, for example. Cool to ~ 400 ° C.
[0021]
The combustion exhaust gas cooled by the cooler 12 passes through the flow path 17 and flows into the combustion exhaust gas treatment chamber 13. In the combustion exhaust gas treatment chamber 13, an adsorption layer 23 provided with an adsorbent 21 mainly composed of limonite held in a dust collection network 22 is provided to face the flow of combustion exhaust gas. For this reason, when combustion exhaust gas permeate | transmits the adsorption layer 23, it contacts with the limonite which is the main body of the adsorption agent 21, and the harmful | toxic component in combustion exhaust gas is capture | acquired by the fine pore formed in limonite. Here, among harmful components, sulfur oxide, nitrogen oxide, and ammonia are trapped in the fine pores and adsorbed on the wall surfaces of the fine pores. Dioxins are trapped in fine pores, and then decomposed by oxidation of carbon by oxygen active sites formed around the fine pores. In this way, harmful components in the combustion exhaust gas are adsorbed and removed by fine pores in limonite when passing through the adsorption layer 23. On the other hand, the dust in the combustion exhaust gas is partially captured by the adsorption layer 23 when passing through the adsorption layer 23, but the remaining dust remains in the combustion exhaust gas and is discharged to the flow path 18.
[0022]
Next, the combustion exhaust gas discharged into the flow path 18 is caused to flow into the dust collector 14 to remove dust in the combustion exhaust gas. Then, the combustion exhaust gas purified by removing harmful components and dust is sent to the chimney 15 through the flow path 19 and discharged into the atmosphere.
In addition, since the main component of the adsorbent 21 is iron, the used adsorbent 21 is peeled off from the dust collection net 22 and recovered and used as an iron-making raw material. The dust collection net 22 is reused as a holding member.
[0023]
The combustion exhaust gas treatment device 24 according to the second embodiment of the present invention removes harmful components in the combustion exhaust gas discharged from a sintering machine 25 (an example of a heating facility) that manufactures sintered ore to be supplied to a blast furnace. Combustion exhaust gas treatment chamber 26 for adsorbing and removing, dust collector 27 for removing dust in the combustion exhaust gas from which harmful components have been removed, chimney 28 for discharging the combustion exhaust gas from which dust has been removed to the atmosphere, and sintering the combustion exhaust gas It has piping 29-31 which constitutes a part of the channel which supplies from the machine 25 to the chimney 28 via the combustion exhaust gas treatment chamber 26 and the dust collector 27. Here, the flue gas treatment chamber 26 provided in the flue gas treatment device 24 according to the second embodiment is the flue gas treatment chamber provided in the flue gas treatment device 10 according to the first embodiment. Since the configuration can be substantially the same as 13, detailed description is omitted. The dust collector 27 is preferably an electric dust collector, for example.
[0024]
Then, the usage method of the processing apparatus 24 of the combustion exhaust gas which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
The sintered ore raw material in the raw material hopper 32 is supplied to a pallet (not shown) disposed in the sintering furnace 34 via the chute 33, and coke in the raw material is combusted while supplying air from an air supply port (not shown). And the temperature of a raw material is raised, moving a pallet gradually toward the discharge port side which is not shown in figure (in FIG. 2, moving from the left side to the right side), and a sintered ore is manufactured. The combustion exhaust gas generated at this time flows into a wind box 35 provided below the sintering furnace 34 and divided into a plurality of chambers, and then divided into a plurality of chambers provided below the window box 35. Flows into the main duct 36. Here, since sufficient oxygen still exists in the combustion exhaust gas flowing into the first low temperature side duct portion 37 provided in the main duct 36, the oxygen is supplied to the high temperature side combustion air box 38 and is used for combustion 2. Used by mixing with secondary air. Further, since the combustion exhaust gas flowing into the second low temperature side duct portion 39 has a low combustion temperature, sulfur oxides, nitrogen oxides, and dioxins are not generated. For this reason, the combustion exhaust gas in the 2nd low temperature side duct part 39 is attracted | sucked by the blower 41 via the piping 40 connected to the 2nd low temperature side duct part 39, and is discharged | emitted from the chimney 28 in air | atmosphere.
[0025]
Further, dust, sulfur oxide, nitrogen oxide, and dioxin are present in the combustion exhaust gas flowing into the intermediate temperature side duct portion 42 provided in the main duct 36. For this reason, the flue gas flows into the flue gas treatment chamber 26 through the pipe 29 and permeates the adsorption layer 23 provided with the adsorbent 21 mainly composed of limonite, and the fine particles formed in the limonite at that time. The pores capture sulfur oxides, nitrogen oxides, and dioxins. The trapped sulfur oxides and nitrogen oxides are adsorbed on the wall surfaces of the fine pores, and the dioxins are oxidized and decomposed after being adsorbed on the wall surfaces of the fine pores. A part of the dust is captured by the adsorption layer 23, but the remaining dust is contained in the combustion exhaust gas discharged from the combustion exhaust gas treatment chamber 26, so that it flows into the dust collector 27 via the pipe 30. The remaining dust is removed and discharged from the chimney 28 through the pipe 31 and the blower 41 to the atmosphere.
[0026]
Since oxygen remains in the combustion exhaust gas flowing into the first high temperature side duct portion 43 provided in the main duct 36, it is blown into the intermediate temperature side combustion air box 44 and mixed with the combustion secondary air. Is done. In addition, dust, sulfur oxide, nitrogen oxide, and dioxin are present in the combustion exhaust gas flowing into the second high temperature side duct portion 45 provided in the main duct 36. It is necessary to remove sulfur oxides, nitrogen oxides, and dioxins by flowing in, and to remove dust with the dust collector 27. However, since the temperature of the combustion exhaust gas flowing into the second high temperature side duct portion 45 is high, when it is directly supplied to the combustion exhaust gas treatment chamber 26, the fine pores formed in the limonite that is the main component of the adsorbent 21 collapse. Therefore, after the combustion exhaust gas flowing into the second high temperature side duct portion 45 is supplied to the intermediate temperature side duct portion 42 and mixed with the low temperature combustion exhaust gas flowing into the intermediate temperature side duct portion 42 to reduce the temperature, the combustion exhaust gas Supply to the processing chamber 26. The used adsorbent 21 is peeled off from the dust collection net 22 and recovered and used as a steelmaking raw material, and the dust collection net 22 is reused as a holding member.
[0027]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, The change in the range which does not change the summary of invention is possible, Each above-mentioned embodiment is possible. A case where the flue gas treatment method and apparatus of the present invention are configured by combining some or all of the forms and modifications is also included in the scope of the right of the present invention. For example, a stainless steel dust collection net is used for the holding member, and an adsorbent is sprayed onto it to form an adsorption layer, but a heat-resistant container with air permeability, for example, a stainless steel basket is used. The adsorbed layer can also be constituted by filling the cocoons with, for example, limonite granulated in the range of 1 to 50 mm.
[0028]
【The invention's effect】
5. The method for treating a flue gas according to claim 1, wherein the flue gas discharged from the heating equipment is passed through the adsorbent to adsorb and remove the harmful component, and the adsorbent is heated. Because it is mainly made of processed limonite, it can absorb and remove ammonia, sulfur oxides and nitrogen oxides contained in combustion exhaust gas, and it can also adsorb and decompose dioxins. The combustion exhaust gas can be rendered harmless and discharged into the atmosphere. Furthermore, since limonite does not react with ammonia, sulfur oxides, nitrogen oxides, and dioxins, it can be used stably over a long period of time.
[0029]
In particular,Since the heat treatment is performed at a temperature of 300 ° C. or more and less than 550 ° C., the adsorbent can be easily and inexpensively manufactured by the limonite heat treatment, and the treatment cost of the combustion exhaust gas can be reduced. Become.
[0031]
In the method for treating flue gas according to claim 4, since the heating facility is one of a dust incinerator and a sintering machine, it is harmful at low cost and efficiently from flue gas containing various harmful components. Components can be removed.
[0032]
The combustion exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 5 to 9, wherein the combustion exhaust gas treatment chamber is provided in the middle of the flow path of the combustion exhaust gas, and has a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the passage of the combustion exhaust gas. The adsorbing layer is provided with an adsorbent mainly composed of limonite that has been heated and made porous, and a holding member that holds the adsorbent. It becomes possible to simplify. Further, since the used adsorbent is mainly composed of iron, it can be recycled as a raw material for iron making.
[0033]
In particular, in the combustion exhaust gas treatment apparatus according to claim 6, since the holding member is a heat-resistant net, when the adsorption layer is provided in the combustion exhaust gas treatment chamber, the surface area of the adsorbent with which the combustion exhaust gas contacts is further increased. It can be kept large, and the removal efficiency of harmful components can be improved.
[0034]
In the combustion exhaust gas treatment device according to claim 7, the adsorption layer is formed by granulating and heating the limonite that has been pulverized and heat-treated, and spraying it onto the net, so that the adsorption layer can be manufactured easily and at low cost. Thus, the cost of the combustion exhaust gas treatment device can be reduced.
[0035]
In the combustion exhaust gas processing apparatus according to claim 8, since the holding member is a heat-resistant container having air permeability, the container can be suspended or placed in the flow path, and the adsorption layer can be flown. It can be easily constructed in the road.
[0036]
In the combustion exhaust gas treatment apparatus according to claim 9, since the adsorption layer is formed by granulating and charging limonite that has been pulverized and heat-treated, the adsorption layer can be easily produced. Become. Further, the used adsorbent can be easily recovered by taking it out of the container, and recycling of the used adsorbent as an iron-making raw material is promoted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a flue gas treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a combustion exhaust gas treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the conversion of chlorobenzene to carbon dioxide by limonite.
[Explanation of symbols]
10: Combustion exhaust gas treatment device, 11: dust incinerator, 12: cooler, 13: combustion exhaust gas treatment chamber, 14: dust collector, 15: chimney, 16-19: piping, 20: combustion exhaust gas treatment chamber main body, 21: Adsorbent, 22: dust collection net, 23: adsorption layer, 24: combustion exhaust gas treatment device, 25: sintering machine, 26: combustion exhaust gas treatment chamber, 27: dust collection machine, 28: chimney, 29-31: piping, 32 : Raw material hopper, 33: Chute, 34: Sintering furnace, 35: Wind box, 36: Main duct, 37: First low temperature side duct part, 38: High temperature side combustion air box, 39: Second low temperature side duct part, 40: piping, 41: blower, 42: intermediate temperature side duct part, 43: first high temperature side duct part, 44: intermediate temperature side combustion air box, 45: second high temperature side duct part

Claims (9)

加熱設備から排出され有害成分を含有する燃焼排ガスを吸着剤に通して該有害成分を吸着除去する燃焼排ガスの処理方法において、
前記吸着剤は、1〜10μmに粉砕され、300℃以上かつ550℃未満の温度で10〜1800秒間流動させながら加熱処理されて多孔質となった褐鉄鉱を主体とし、かつ造粒したものであって、更に、前記燃焼排ガスの温度を300〜400℃として該燃焼排ガス中のダイオキシンを除去することを特徴とする燃焼排ガスの処理方法。
In a method for treating flue gas exhausted from a heating facility and containing harmful components through an adsorbent and adsorbing and removing the harmful components,
The adsorbent was pulverized to 1 to 10 μm , mainly composed of limonite which was heated and heated for 10 to 1800 seconds at a temperature of 300 ° C. or more and less than 550 ° C. and granulated. Te, further, processing method of flue gas, characterized that you remove dioxin combustion in the exhaust gas temperature of the combustion exhaust gas as 300 to 400 ° C..
請求項1記載の燃焼排ガスの処理方法において、前記造粒された吸着剤の粒径は1〜3000μmの範囲にあって、該吸着剤を耐熱性の網に吹き付けして吸着層を構成することを特徴とする燃焼排ガスの処理方法。2. The method for treating a combustion exhaust gas according to claim 1, wherein the granulated adsorbent has a particle size in the range of 1 to 3000 [mu] m, and sprays the adsorbent onto a heat-resistant net to form an adsorbent layer. A method for treating combustion exhaust gas characterized by the above. 請求項記載の燃焼排ガスの処理方法において、前記造粒された吸着剤の粒径は1〜50mmの範囲にあって、該吸着剤を通気性を備えた耐熱性の容器に充填して吸着層を構成することを特徴とする燃焼排ガスの処理方法。2. The method for treating a combustion exhaust gas according to claim 1 , wherein the granulated adsorbent has a particle size in a range of 1 to 50 mm, and the adsorbent is filled in a heat-resistant container having air permeability and adsorbed. Combustion exhaust gas treatment method characterized by comprising a layer . 請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃焼排ガスの処理方法において、前記加熱設備は塵焼却炉及び焼結機のいずれか1つであることを特徴とする燃焼排ガスの処理方法。  The method for treating a combustion exhaust gas according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating equipment is any one of a dust incinerator and a sintering machine. 加熱設備から排出された燃焼排ガスからダイオキンを含む有害成分を除去する燃焼排ガスの処理装置であって、
前記燃焼排ガスの流路の途中に設けられ、該流路の燃焼排ガス通過断面積より大きな断面積を有し、流入する前記燃焼排ガスの温度が300〜400℃である燃焼排ガス処理室と、
前記燃焼排ガス処理室内に設けられた吸着層とを備え、
該吸着層は、1〜10μmに粉砕され、300℃以上かつ550℃未満の温度で10〜1800秒間流動させながら加熱処理されて多孔質となった褐鉄鉱を主体としかつ造粒した吸着剤、及び該吸着剤を保持する保持部材を有していることを特徴とする燃焼排ガスの処理装置。
A flue gas treatment device that removes harmful components including dioquine from flue gas discharged from a heating facility,
Provided in the middle of the flow path of the combustion exhaust gas, have a larger cross-sectional area than the flue gas passage cross-sectional area of the flow passage, a combustion exhaust gas treatment chamber is temperature 300 to 400 ° C. of the combustion exhaust gas flowing,
An adsorption layer provided in the combustion exhaust gas treatment chamber,
Adsorption layer is ground to 1 to 10 [mu] m, is heat treated in flowing 10-1800 seconds at temperatures below 300 ° C. or higher and 550 ° C. and mainly limonite became porous and granulated adsorbent, and A combustion exhaust gas treatment apparatus having a holding member for holding the adsorbent.
請求項5記載の燃焼排ガスの処理装置において、前記保持部材が耐熱性の網であることを特徴とする燃焼排ガスの処理装置。  6. A combustion exhaust gas treatment apparatus according to claim 5, wherein the holding member is a heat-resistant net. 請求項6記載の燃焼排ガスの処理装置において、前記吸着層は粉砕して加熱処理した前記褐鉄鉱を1〜3000μmの範囲に造粒し前記網に吹き付けて形成していることを特徴とする燃焼排ガスの処理装置。The combustion exhaust gas treatment apparatus according to claim 6, wherein the adsorption layer is formed by granulating the limonite pulverized and heat-treated in a range of 1 to 3000 µm and spraying it on the net. Processing equipment. 請求項5記載の燃焼排ガスの処理装置において、前記保持部材が通気性を備えた耐熱性の容器であることを特徴とする燃焼排ガスの処理装置。  6. A combustion exhaust gas treatment apparatus according to claim 5, wherein the holding member is a heat-resistant container having air permeability. 請求項8記載の燃焼排ガスの処理装置において、前記吸着層は粉砕して加熱処理した前記褐鉄鉱を1〜50mmの範囲に造粒し前記容器内に充填して形成していることを特徴とする燃焼排ガスの処理装置。9. The apparatus for treating a flue gas according to claim 8, wherein the adsorption layer is formed by granulating the limonite that has been pulverized and heat-treated into a range of 1 to 50 mm and filling the vessel. Combustion exhaust gas treatment equipment.
JP2002380546A 2002-12-27 2002-12-27 Combustion exhaust gas treatment method and apparatus Expired - Fee Related JP3818963B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002380546A JP3818963B2 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Combustion exhaust gas treatment method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002380546A JP3818963B2 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Combustion exhaust gas treatment method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004209360A JP2004209360A (en) 2004-07-29
JP3818963B2 true JP3818963B2 (en) 2006-09-06

Family

ID=32816734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002380546A Expired - Fee Related JP3818963B2 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Combustion exhaust gas treatment method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3818963B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4920893B2 (en) * 2005-02-21 2012-04-18 熊本県 Method for increasing the content of ferric oxide in limonite and method for producing limonite with an increased content of ferric oxide
KR20220160765A (en) * 2021-05-28 2022-12-06 (주)트리플코어스코리아 NOx Reduction System
CN117139347B (en) * 2023-11-01 2024-02-27 北京市弘洁蓝天科技股份有限公司 Dioxin removing method and device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004209360A (en) 2004-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006096615A (en) Method of treating exhaust gas from cement kiln
JP5961514B2 (en) Fly ash circulation type exhaust gas treatment method
JP3207019B2 (en) How to remove harmful substances in exhaust gas
JP5121637B2 (en) Denitration catalyst regeneration method, denitration catalyst regeneration apparatus, and exhaust gas treatment apparatus using the same
JP2007039296A (en) Method and system for treating exhaust gas in cement manufacturing plant
CN104258709A (en) Waste derived fuel burning smoke separation and purifying process
CN206240259U (en) A kind of flue gas desulfurization and denitrification device
CN108452663B (en) Solid waste incineration flue gas purification treatment method
WO2005030641A1 (en) Highly activated coke powder and process for producing the same
JP2003286020A (en) Highly activated active coke powder and manufacturing method thereof
KR20020036196A (en) Treating equipment of incineration flue gas with dual bag-filter
KR101099073B1 (en) Composition for removing sox in exhausted gas
KR100264738B1 (en) A method for removing air pollutant from flue gas continuously and an apparatus therefor
JP3818963B2 (en) Combustion exhaust gas treatment method and apparatus
US6770174B1 (en) Photochemical system and method for removal for formaldehyde from industrial process emissions
JPH04277005A (en) Exhaust gas treatment apparatus of urban garbage incinerator
CN108579300B (en) Wet-type purification treatment method and system for blast furnace flue gas of steel plant
CN208583143U (en) Afterheat utilizing system
US5971752A (en) Sintering plant
JP2004174360A (en) Exhaust gas treatment method and adsorbent-packed layer apparatus
JP2002219335A (en) Exhaust gas treating device
JPH10180038A (en) Waste gas simultaneous treating device and method thereof
JP2006026525A (en) Exhaust gas treatment system
JPH108118A (en) Production of desulfurizing agent for steel making from waste gas of waste incineration
JP2000015058A (en) Treatment apparatus and method for incinerator exhaust gas

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060530

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060613

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees