JP4029029B2

JP4029029B2 - Bug filter

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Publication number: JP4029029B2
Application number: JP2002366355A
Authority: JP
Inventors: 和代藤澤; 健宮地; 玄太郎高須賀; 伸靖神田; 真積板谷
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: JP2004195349A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ゴミ焼却施設、汚泥焼却施設、産業廃棄物焼却施設、汚泥土壌処理設備等の排ガス処理設備などから排出されるガスに含まれる有害物質を分解除去する有害物質分解除去フィルターおよびバグフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ゴミ焼却炉、汚泥焼却施設、産業廃棄物焼却施設、汚泥土壌処理設備等の排ガス処理設備などから排出されるガスには、ダスト（煤塵）や、窒素酸化物，硫黄酸化物，一酸化炭素，ダイオキシン類に代表される有機ハロゲン化合物などの有害物質が含まれている。このようなガスを処理する手段として、例えば、以下のようなフィルターが報告されている。
【０００３】
（１）触媒を繊維に着けたろ布の煤塵側（上流側）表面に、テトラフルオロエチレン樹脂連続多孔質膜を備えたバグフィルターがある（例えば、特許文献１参照）。このバグフィルターにおいては、テトラフルオロエチレン樹脂連続多孔質の薄い膜が煤塵側（上流側）への触媒の脱落を防止するとともに、ダスト等による触媒の汚損を防止する作用が得られることが記載されている。
しかし、該バグフィルターはその表面に堆積したダストを払い落とす逆洗処理時や通常使用状態時に、触媒が清浄側（下流側）に脱落しやすいという欠点がある。また、ろ布内での重力方向（すなわち、鉛直方向）への触媒の脱落規制手段については特に記載されておらず、触媒は繊維状のろ布内を重力方向に脱落してしまうことがある。これにより、逆洗処理回数や使用時間が多くなるほど有害物質の分解能が低下してしまう。
【０００４】
（２）内部に微粒子状の排ガス処理剤を担持した織布または不織布からなるろ布の片面または両面に、多孔質体膜を密着させたバグフィルターがある（例えば、特許文献２参照）。このバグフィルターにおいては、ろ布の表面に密着させた多孔質体膜によって、逆洗時における排ガス処理剤の脱落を防止するとともに、ダスト等による触媒の汚損を防止する作用が得られることが記載されている。
しかし、ろ布の両面に多孔質体膜を密着させたとしても、このバグフィルターではその表面に堆積したダストを払い落とす逆洗処理時や通常使用状態時に、触媒が脱落しやすいという欠点がある。特に、ろ布内での重力方向（すなわち、鉛直方向）への触媒の脱落規制手段については記載されておらず、触媒は織布または不織布からなるろ布内を重力方向に脱落してしまうことがある。また、ろ布の外側に多孔質体膜を設けているため、破損し易いという欠点がある。これにより、逆洗処理回数や使用時間が多くなるほど有害物質の分解能が低下してしまう。
【０００５】
（３）基布を触媒スラリと接触させて乾燥させることにより活性微粒子を担持した基布の両側をフィルター材で狭持したバグフィルターがある（例えば、特許文献３参照）。
この場合も基布内での重力方向（すなわち、鉛直方向）への触媒の脱落規制手段については記載されておらず、基布内を重力方向に脱落してしまうことがある。これにより、逆洗処理回数や使用時間が多くなるほど有害物質の分解能が低下してしまう。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２３０１１９号公報
【特許文献２】
特開平１１−３０９３１７号公報
【特許文献３】
特開平１１−２４４６３６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような実情に鑑みなされたものであって、その課題は触媒の脱落がほとんどなく、ガス中の有害物質を確実に除去することができ、長期間に渡って使用可能な有害物質分解除去フィルターおよびバグフィルターを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、表裏に連通した空孔を有するシートにガス中の有害物質を分解除去する触媒を担持した触媒層を有することを特徴とする。
【０００９】
この特徴によれば、ガス中の有害物質を分解除去する触媒がシートの空孔内に入り込むため、当該触媒が重力方向に脱落することがなく、触媒の坦持状態を長期間に渡って維持することができる。
また、触媒が入り込む空孔はシートの表裏に連通しているため、ガスがこの空孔を通過することができるとともに、ガスが当該空孔を通過する際に触媒と接触することによって有害物質を確実に分解して除去することができる。
【００１０】
また、本発明の第２の態様は、表裏に連通した空孔を有するシートにガス中の有害物質を分解除去する触媒を担持した触媒層と、ろ布層と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この特徴によれば、ガス中の有害物質を分解除去する触媒がシートの空孔内に入り込むため、当該触媒が重力方向に脱落することがなく、触媒の担持状態を長期間に渡って維持することができる。
また、触媒が入り込む空孔はシートの表裏に連通しているため、ガスがこの空孔を流通することができるとともに、ガスが当該空孔を通過する際に触媒と接触することによって有害物質を確実に分解して除去することができる。
また、ろ布を触媒層の上流側に配置した場合には、ガス中のダスト等を確実に捕捉して除去することによりダスト等による触媒の汚損を防止することができ、触媒の分解能を長期間維持することができる。また、ろ布層を設けることにより有害物質分解除去フィルター全体としての強度を高めることができるとともに、触媒の脱落防止を間接的に補完することができる。また、ろ布層を触媒層に接触して設けた場合には触媒の脱落を直接的に規制することができる。
【００１２】
また、本発明の第３の態様は、表裏に連通した空孔を有するシートにガス中の有害物質を分解除去する触媒を担持した触媒層と、前記触媒層に接触して配置された多孔質膜層と、を有することを特徴とする。
【００１３】
この特徴によれば、ガス中の有害物質を分解除去する触媒がシートの空孔内に入り込むため、当該触媒が重力方向に脱落することがなく、触媒の担持状態を長期間に渡って維持することができる。
また、触媒が入り込む空孔はシートの表裏に連通しているため、ガスがこの空孔を流通することができるとともに、ガスが当該空孔を通過する際に触媒と接触することによって有害物質を確実に分解して除去することができる。
【００１４】
また、多孔質膜を触媒層の上流側に配置した場合には、触媒の上流側への脱落を防止することができるとともに、ガス中のダスト等を確実に捕捉して除去することにより、ダスト等による触媒の汚損を防止することができ、触媒の分解能を長期間維持することができる。また、多孔質膜を触媒層の下流側に配置した場合には、触媒の下流側への脱落を防止することができる。
【００１５】
また、本発明の第４の態様は、表裏に連通した空孔を有するシートにガス中の有害物質を分解除去する触媒を担持した中心層としての触媒層と、前記触媒層の表裏に接触して配置された多孔質膜層と、前記多孔質膜層に接触して配置された最外層としてのろ布層と、を有することを特徴とする。
【００１６】
この特徴によれば、ガス中の有害物質を分解除去する触媒がシートの空孔内に入り込むため、当該触媒が重力方向に脱落することがなく、触媒の担持状態を長期間に渡って維持することができる。
また、触媒が入り込む空孔はシートの表裏に連通しているため、ガスがこの空孔を流通することができるとともに、ガスが当該空孔を通過する際に触媒と接触することによって有害物質を確実に分解して除去することができる。
【００１７】
また、触媒層の表裏に接触して配置された多孔質膜層によって、逆洗時などにおける触媒の脱落、特に上流側及び下流側（すなわち、水平方向）への脱落が防止され、長期間に渡って触媒の担持状態を維持することができる。
【００１８】
また、最外層にはろ布層が配置されているので、有害物質分解除去フィルター全体としての強度を高めることができるとともに、その内側に配置されている多孔質膜層をダストや逆洗時のパルスジェットなどから保護することができ、当該多孔質膜層の破損などの虞がない。また、当該ろ布層および多孔質膜層によってガス中のダスト等を捕捉して除去することができるため、触媒がダスト等によって汚損される虞がなく、長期間に渡り触媒の有害物質分解能を維持することができる。
【００１９】
すなわち、本発明の有害物質分解除去フィルターにおいては、触媒の脱落がほとんどないとともに、触媒が汚損される虞もないため、長期間に渡り有害物質を分解除去することができる長寿命なフィルターである。
【００２０】
また、本発明の第５の態様は、前記第１から第４のいずれかの態様において、前記シートは、耐熱性樹脂，耐熱性繊維，セラミックス，金属，または金属酸化物のいずれかから構成されていることを特徴とする。
【００２１】
この特徴によれば、シートとして、耐熱性樹脂，耐熱性繊維，セラミックス，金属，または金属酸化物のいずれかから構成されることにより、充分な耐熱性が得られる。
【００２２】
また、本発明の第６の態様は、前記第１から第４のいずれかの態様において、前記触媒は、Ｔｉ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｚｒ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ及びＭｎからなる群から選ばれる１種または複数種の金属の酸化物を含有することを特徴とする。
【００２３】
この特徴によれば、触媒として、Ｔｉ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｚｒ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｗ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ及びＭｎからなる群から選ばれる１種または複数種の金属の酸化物を使用することにより、ガスに含まれる窒素酸化物，硫黄酸化物，一酸化炭素，ダイオキシン類に代表される有機ハロゲン化合物などの有害物質を確実に分解して除去することができる。
【００２４】
また、本発明の第７の態様は、前記第１から第４のいずれかの態様において、前記触媒は、Ｖ，Ｗ及びＴｉの酸化物を含有することを特徴とする。
【００２５】
この特徴によれば、触媒として、Ｖ，Ｗ及びＴｉの酸化物を使用することにより、ガスに含まれる窒素酸化物，硫黄酸化物，一酸化炭素，ダイオキシン類に代表される有機ハロゲン化合物などの有害物質を確実に分解して除去することができる。
【００２６】
また、本発明の第８の態様は、前記第２または第４の態様において、前記ろ布は、ガラスの織布，またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），ポリアミド，ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ），メタアミド，ポリエステル，ポリイミド，アクリル，ポリエチレンのいずれかからなる不織布から構成されていることを特徴とする。
【００２７】
この特徴によれば、ろ布として、ガラスの織布、またはＰＴＦＥ，ポリアミド，ＰＰＳ，メタアミド，ポリエステル，ポリイミド，アクリル，ポリエチレンのいずれかからなる不織布から構成されることにより、充分な強度が得られるとともに、ガス中のダストを確実に除去することができ、また充分な耐熱性が得られる。
【００２８】
また、本発明の第９の態様は、前記第３または第４の態様において、前記多孔質膜は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），ポリイミド，フッ素樹脂，ポリエーテルエーテルケトン，ガラス，ガラス及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ），または耐熱ナイロンのいずれかから構成されていることを特徴とする。
【００２９】
この特徴によれば、多孔質膜層として、ＰＴＦＥ，ポリイミド，フッ素樹脂，ポリエーテルエーテルケトン，ガラス，ガラス及びＰＴＦＥ，ＰＰＳ，または耐熱ナイロンのいずれかから構成されることにより、ガス中のダストを確実に除去することができるとともに、充分な耐熱性が得られる。
【００３０】
また、本発明の第１０の態様は、前記第１から第９のいずれかの態様に記載されている有害物質分解除去フィルターを有するバグフィルターである。
【００３１】
この特徴によれば、都市ゴミ焼却施設、汚泥焼却施設、産業廃棄物焼却施設、汚泥土壌処理設備等の排ガス処理設備においてバグフィルターとして使用することにより、これらの施設から排出されるガスに含まれる有害物質を効率よく、かつ確実に除去することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る有害物質分解除去フィルターの一実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る有害物質分解除去フィルターの要部断面図である。
本実施形態に係る有害物質分解除去フィルター１０は、表裏に連通した空孔を有するシート１１にガス中の有害物質を分解除去する触媒１９を担持した中心層としての触媒層と、前記触媒層の表裏に接触して配置された多孔質膜層１２と、多孔質膜層１２の外側に配置された最外層としてのろ布層１３とを有している。
【００３３】
本発明に使用できるシート１１としては、表裏につながる仕切り壁によって表裏に連通した空孔（空間部）が形成され、その空孔に触媒を担持可能なもの、すなわち様々な形状をした空孔がシートの表裏に連通した蜂の巣構造（ハニカム）または格子構造のものを使用することができる。このシート１１は、例えば、耐熱性樹脂，耐熱性繊維（例えば、ポリイミド，テトラフルオロエチレン〔ＰＴＦＥ〕，フッ素樹脂，ポリアミドイミド，ポリエーテルエーテルケトン，ポリフェニレンサルファイト〔ＰＰＳ〕，ポリパラフェニレンベンゾビスオサゾール等から形成される繊維），セラミックス，金属，金属酸化物等から構成された耐熱性を有するものを用いることができる。
【００３４】
シート１１の目開きは、触媒１９を担持可能な範囲で設定することができ、例えば、１００〜２００００μｍ程度とすることができる。また、厚みは、ガス中の有害物質を分解するための充分量の触媒を担持することができる範囲で設定することができ、例えば、１００〜１００００μｍ程度であればよく、１００〜１０００μｍ程度であればより好ましい。
【００３５】
上記シート１１に触媒１９を担持することにより触媒１９が空孔の内部に入り込むため、パルスジェット式の逆洗によっても触媒１９の重力方向（すなわち、鉛直方向）への脱落を防止することができ、触媒１９の担持状態を長期間に渡って維持することができる。また、空孔がシート１１の表裏に連通しているため、ガスがこの空孔を通過することができ、圧力損失を生じることがほとんどない。また、ガスが空孔を通過する際に触媒１９と接触することにより、有害物質を確実に分解し、除去することができる。
【００３６】
本発明に使用できる有害物質を分解除去する触媒１９としては、ガスに含まれるダイオキシン類に代表される有機ハロゲン化合物などの有害物質を有効に分解することができるものであれば制限なく使用することができる。より具体的には、例えば、チタン（Ｔｉ），ケイ素（Ｓｉ），アルミニウム（Ａｌ），ジルコニウム（Ｚｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），銀（Ａｇ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），バナジウム（Ｖ），タングステン（Ｗ），コバルト（Ｃｏ），銅（Ｃｕ），鉄（Ｆｅ），マンガン（Ｍｎ）等の金属の酸化物を含有するものを使用することができる。
【００３７】
これらの中で、チタン（Ｔｉ），ケイ素（Ｓｉ），アルミニウム（Ａｌ），ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属の酸化物を担体として使用し、それに金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），銀（Ａｇ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），バナジウム（Ｖ），タングステン（Ｗ），コバルト（Ｃｏ），銅（Ｃｕ），鉄（Ｆｅ），マンガン（Ｍｎ）等の金属の酸化物を担持させたものが好ましい。特に、チタン（Ｔｉ），バナジウム（Ｖ）及びタングステン（Ｗ）の酸化物を含有するもの、すなわち、二酸化チタン（ＴｉＯ_２），五酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５），及び三酸化タングステン（ＷＯ_３）を含有するものがより好ましい。
【００３８】
これらの金属酸化物はガス中の有害物質、特にダイオキシン類に代表される有機ハロゲン化合物などの有害物質に対する触媒分解能が高いため、ガスからこれらの有害物質を確実に除去することができる。もちろん、これらの金属酸化物において有機ハロゲン化合物以外の有害物質、例えば、窒素酸化物，硫黄酸化物，一酸化炭素なども分解して除去することが可能である。
【００３９】
上記金属酸化物の触媒１９は、例えばジェット粉砕により処理した粉末状のものが好ましい。触媒の粒子径は、平均粒子径０．０１〜５００μｍ程度が好ましく、０．１〜１００μｍ程度であればより好ましく、０．１〜１０μｍ程度であれば最も好ましい。触媒の粒子径が上記範囲であると、ダイオキシン類等の有害物質に対する分解触媒能を充分に発揮でき、また有害物質との接触機会が増加するため有害物質の分解を効率的に行うことができるとともに、前記シート１１の空孔の内部に入り込み脱落しにくい状態で担持させることができる。
【００４０】
また、触媒として上記金属酸化物とともに硫黄（Ｓ）および／またはリン（Ｐ），またはこれらの化合物を含有するものを用いることもできる。触媒に硫黄（Ｓ）および／またはリン（Ｐ），またはこれらの化合物が微量含まれることにより、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物の触媒分解作用をより一層向上させることが可能である。
【００４１】
これらの触媒１９のシート１１への担持量は、有害物質を有効に除去できるとともに、所定のガス通過量を確保できる範囲で設定することができ、例えばシート１１の空孔容積の５０〜７０％程度とすることができる。また、シート１１の単位面積を基準とすると１００ｇ／ｍ^２以上、好ましくは１００〜５００ｇ／ｍ^２、最も好ましくは２００〜４００ｇ／ｍ^２とすることができる。触媒１９の担持量が上記範囲であると、触媒による有害物質の除去を効率的に行うことができるとともに、触媒１９を担持したシート１１において所定のガス通過量を維持することができ、圧力損失の発生を抑制することができる。
【００４２】
本発明に使用できるろ布１３としては、ガスに含まれるダストを捕捉して除去することができるものを使用できる。より具体的には、例えば、ガラス繊維，ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），ポリアミド，ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），メタアミド，ポリエステル，ポリイミド，アクリル，ポリプロピレン等からなる織布または不織布を用いることができる。織布としては、これらの繊維を朱子織り，平織り，綾織，崩綾織り，二重織り，三重織りなどで織り込んだものを例示できる。
【００４３】
上記ろ布１３により、ガスに含まれるダストを捕捉して除去することができ、触媒１９がダストによって汚損されることを防止することができる。また、本実施形態に係る図１に示すように、ろ布層１３を最外層として表裏２層設ける場合には、フィルター全体として所定のガス通過量が得られるようにそれぞれのろ布厚を従来よりも薄く設定することが好ましい。これにより、圧力損失の発生を抑制することが可能となり、フィルターとして適切に使用することができる。
また、多孔質膜１２の外側にろ布１３を配置することにより、比較的破損しやすい多孔質膜１２を保護することができる。これにより、パルスジェット式の逆洗などによって衝撃が付与されても多孔質膜１２が破損される虞がない。
【００４４】
本発明に使用できる多孔質膜１２としては、前記シート１１に担持された触媒１９及びガス中のダストの径よりも小径の微細孔を有し、かつ、所定の耐熱性を備えたフィルム状のものを使用することができる。より具体的には、例えば、ポリイミド，ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），フッ素樹脂，ポリアミドイミド，ポリエーテルエーテルケトン，ガラス，ガラスとポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），耐熱ナイロンなどからなるものを用いることができる。
【００４５】
当該多孔質膜１２を、触媒１９を担持したシート１１に密接させることにより、触媒よりも小径の微細孔を有する多孔質膜１２によって触媒が下流側または上流側（すなわち、水平方向）に脱落することがほとんどなく、触媒を確実にシート１１に担持させておくことができる。また、ダストの径よりも小径の微細孔を有する多孔質膜１２によって、ろ布１３で除去されなかった微細なダストも除去されるため、触媒１９がダスト等によって汚損される虞がない。従って、長期間に渡って触媒の担持量および有害物質分解能を維持することができる。
【００４６】
多孔質膜の密着方法としては、公知に属する任意のラミネート方法または熱圧着方法が望ましい。多孔質膜は、シートまたはろ布のどちらに密着させても良い。また、シートとろ布、多孔質膜が密着したシートとろ布、または多孔質膜が密着したろ布とシート、の接着方法は、例えばキルト加工により行うことができる。
【００４７】
キルト加工の場合には針穴が形成されるため、シリコン系などの接着剤を用いて当該針穴をコーチングすることが好ましい。これにより、針穴を介したダストの有害物質分解除去フィルター内部への入り込みや触媒の脱落を防止することができる。
【００４８】
また図１においては、触媒１９を担持したシート１１の両側に多孔質膜１２を配置し、さらにその外側にろ布１３を配置した構成としてが、多孔質膜１２の一方もしくは両方を省略してシート１１にろ布１３を接触して設けてもよく、またろ布１３の一方を省略した構成とすることもできる。
【００４９】
本発明の有害物質分解除去フィルターは、例えば図２に示すような排ガス処理施設のバグフィルター式集塵装置におけるバグフィルターとして用いることができる。
排ガス処理施設３０は主要な構成として、焼却炉３１，水冷減温装置３２，バグフィルター式集塵装置３３，送風機３４，および排気塔３５を備えており、さらにバグフィルター式集塵装置３３の上流位置には脱塩剤や剥離剤等の供給手段としての噴霧装置３６が設けられている。
【００５０】
焼却炉３１でゴミ等の焼却により発生する排ガスは、水冷減温装置３２に送られて所定の温度（例えば、１２０〜３００℃）まで冷却された後、本発明の有害物質分解除去フィルターを備えたバグフィルター式集塵装置３３へ送られる。このバグフィルター式集塵装置３３の上流位置の煙道では、噴霧装置３６によりバグフィルター式集塵装置３３へ送られてくる排ガスに脱塩剤，剥離剤，活性炭等を供給できるようになっている。
【００５１】
ここで、図３に本発明の有害物質分解除去フィルターをバグフィルターとして使用した際の状態を示す。
上流側から送られた排ガス２１に含まれるダスト２３は、有害物質分解除去フィルター１０の最外層であるろ布層１３で捕捉されて除去される。また、固形物質であるダスト２３に付着しているダイオキシン類、いわゆる固相ダイオキシン類についても、このろ布層１３によって除去される。そして、除塵された排ガス２１が触媒層を通過する際に、シート１１に担持された触媒１９と接触する。これにより排ガス２１に含まれる窒素酸化物や硫黄酸化物、一酸化炭素、ダイオキシン類に代表される有機ハロゲン化合物などの気相中の有害物質２４が分解されて除去される。すなわち、固相および気相に存在する有機ハロゲン化合物を確実に除去することができるようになっている。こうして、排ガス２１は有害物質分解除去フィルター１０を通過した後、清浄ガス２２となる。
【００５２】
なお、噴霧装置３６から脱塩剤等を排ガスに添加した場合には、排ガス２１に含まれる塩化水素ガスや窒素酸化物、硫黄酸化物等の有害物質２４がアルカリ性反応剤によって脱塩，脱硝，脱硫されて中和反応物が生成され、この中和生成物はダスト２３と同様にろ布１３によって捕捉されて除去される。もちろん、脱塩剤や中和生成物等に付着しているダイオキシン類についてもろ布１３によって除去される。
【００５３】
また、剥離剤を含む場合には、ダスト２３によるろ布１３の目詰まりが防止される。また活性炭を含む場合には、排ガス２１に含まれる有機ハロゲン化合物等を吸着して除去することができる。
【００５４】
【実施例】
ここで、実施例等を挙げて本発明についてより詳細に説明するが、本発明はこれらになんら限定されるものではない。
【００５５】
実施例
＜有害物質分解除去フィルターの作成＞
ポリアミドから構成され、目開き５ｍｍ、厚さ１００μｍに形成されたシートに、平均粒子径１０μｍ以下の五酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）、二酸化タングステン（ＷＯ_２）及び二酸化チタン（ＴｉＯ_２）からなる金属酸化物触媒を３５０ｇ／ｍ^２となるように担持させて中心層としての触媒層を調整した。この触媒層の両面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から構成された多孔質膜を密着し、この多孔質膜のさらに外側に最外層としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の不織布からなるろ布を配置して、キルト加工により図１と同様の有害物質分解除去フィルターを作成した。
【００５６】
＜評価方法＞
試験用バグフィルター装置に上記のように作成した有害物質分解除去フィルターを取り付け、（１）所定逆洗回数後における触媒保持率、及び（２）９０００回の逆洗後における分解性能変化率を評価した。
【００５７】
（１）触媒保持率
下記の条件において、３０００回，６０００回，９０００回のパルスジェット方式逆洗後における触媒保持量を測定し、これらを初期を基準とした触媒保持率として図４に示した。
パルス圧：０．３ＭＰａ
ガス流量：１ｍ／ｍｉｎ
温度：２００℃
【００５８】
（２）分解性能変化率
下記の条件において、初期の分解性能（初期性能：作成した有害物質分解除去フィルターそのもの）と、９０００回のパルスジェット方式逆洗後における有害物質の分解率を測定し、初期性能と９０００回逆洗後の分解性能の変化率を図５に示した。
【００５９】
ガス流量：１ｍ／ｍｉｎ
温度：２００℃
ガス組成：酸素１０％，水分２５％（残り窒素）
ダイオキシン類代替物質（指標物質）：ｏ−クロロフェノール（ｏ−CP）
指標物質濃度：３０ｍｇ／ｈ
【００６０】
比較例
＜有害物質分解除去フィルターの作成＞
平均粒子径１０μｍ以下の五酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）、二酸化タングステン（ＷＯ_２）及び二酸化チタン（ＴｉＯ_２）からなる金属酸化物触媒の水スラリを基布に含浸させて３５０ｇ／ｍ^２となるように当該金属酸化物触媒を担持させた後、乾燥させて中心層としての触媒層を調整した。この触媒層の両面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から構成されたろ布を配置して有害物質分解除去フィルターを作成した。
【００６１】
＜評価方法＞
実施例と同様にして、（１）所定逆洗回数後における触媒保持率、及び（２）９０００回の逆洗後における分解性能変化率を評価した。結果をそれぞれ図４及び図５に示した。
【００６２】
＜結果＞
本実施例に係る有害物質分解除去フィルターでは、９０００回の逆洗を行った後でも初期の９７％以上の触媒が保持されていた。一方、本比較例に係る有害物質分解除去フィルターでは、９０００回の逆洗を行った後では８４％程度の触媒しか保持されていなかった。このことから、本発明に係る有害物質分解除去フィルター（実施例）では、触媒の脱落がほとんどなく、長期間に渡って触媒の担持状態を維持できることが判った。
【００６３】
また、初期性能と逆洗９０００回後との、指標物質であるｏ−クロロフェノール（ｏ−CP）の分解性能の変化率については、本実施例に係る有害物質分解除去フィルターでは９６％程度の変化率が得られた。一方、本比較例に係る有害物質分解除去フィルターでは８４％程度の変化率しか得られなかった。これは、本比較例に係る有害物質分解除去フィルターでは逆洗によって触媒が脱落したことにより有害物質の分解能が低下したためと思われる。
これらの結果から、本発明に係る有害物質分解除去フィルターは、触媒の脱落がほとんどなく長期間に渡って有害物質を有効に分解可能な有害物質分解除去フィルターであり、バグフィルターとして好適に用いることができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、表裏に連通した空孔を有するシートに触媒を担持させているため、触媒が重力方向に脱落することがないとともに、当該シートに接触して配置した多孔質膜によって水平方向への脱落が防止される。従って、長期間に渡って触媒を担持することができ、有害物質を有効に分解可能な有害物質分解除去フィルターであり、またこれはバグフィルターとして好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る有害物質分解除去フィルターの要部断面図である。
【図２】排ガス処理装置の一例を示した概略構成図である。
【図３】本発明の有害物質分解除去フィルターをバグフィルターとして使用した際における排ガス処理状態を示した概略構成図である。
【図４】実施例および比較例に係る触媒保持率を示したグラフ図面である。
【図５】実施例および比較例に係る分解性能変化率を示したグラフ図面である。
【符号の説明】
１０有害物質分解除去フィルター
１１シート
１２多孔質膜
１３ろ布
１９触媒
２１有害物質等を含むガス（排ガス）
２２清浄ガス
２３ダスト
２４有害物質
３０排ガス処理装置
３１焼却炉
３２水冷減温装置
３３バグフィルター式集塵装置
３４送風機
３５排気塔
３６噴霧装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hazardous substance decomposition / removal filter and a bug for decomposing and removing harmful substances contained in gas discharged from municipal waste incineration facilities, sludge incineration facilities, industrial waste incineration facilities, exhaust gas treatment facilities such as sludge soil treatment facilities, etc. Regarding filters.
[0002]
[Prior art]
Gases discharged from municipal waste incinerators, sludge incineration facilities, industrial waste incineration facilities, sludge soil treatment equipment, etc. include dust, soot, nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide , Hazardous substances such as organic halogen compounds represented by dioxins are included. As means for treating such a gas, for example, the following filters have been reported.
[0003]
(1) There is a bag filter provided with a tetrafluoroethylene resin continuous porous membrane on the dust side (upstream side) surface of a filter cloth with a catalyst on fibers (for example, see Patent Document 1). In this bag filter, it is described that the continuous porous film of tetrafluoroethylene resin prevents the catalyst from dropping to the dust side (upstream side) and prevents the catalyst from being contaminated by dust or the like. ing.
However, the bag filter has a drawback in that the catalyst is likely to fall off to the clean side (downstream side) during backwash processing for removing dust accumulated on the surface or during normal use. In addition, there is no particular description about the means for restricting the catalyst falling in the gravity direction (that is, the vertical direction) in the filter cloth, and the catalyst may drop in the fibrous filter cloth in the gravity direction. . Thereby, the resolution | decomposability of a hazardous | toxic substance will fall, so that the number of backwashing processes and use time increase.
[0004]
(2) Fine particulate exhaust gas treatment agent inside Burden There is a bag filter in which a porous membrane is adhered to one side or both sides of a filter cloth made of woven or non-woven fabric (see, for example, Patent Document 2). In this bag filter, it is described that the porous membrane adhered to the surface of the filter cloth can prevent the flue gas treatment agent from falling off during backwashing and prevent the catalyst from being contaminated by dust or the like. Has been.
However, even if the porous membrane is adhered to both sides of the filter cloth, this bag filter has a drawback that the catalyst is likely to fall off during the backwash process in which dust accumulated on the surface is removed or during normal use. . In particular, there is no description about the means for restricting the catalyst falling in the direction of gravity in the filter cloth (that is, the vertical direction), and the catalyst may drop off in the filter cloth made of woven or non-woven cloth in the direction of gravity. There is. Moreover, since the porous body membrane is provided on the outside of the filter cloth, there is a drawback that it is easily damaged. Thereby, the resolution | decomposability of a hazardous | toxic substance will fall, so that the number of backwashing processes and use time increase.
[0005]
(3) The active fine particles are obtained by drying the base fabric in contact with the catalyst slurry. Burden There is a bag filter in which both sides of a held base fabric are sandwiched by a filter material (see, for example, Patent Document 3).
In this case as well, there is no description about the means for restricting the catalyst falling in the direction of gravity (that is, in the vertical direction) within the base fabric, and the base fabric may fall off in the direction of gravity. Thereby, the resolution | decomposability of a hazardous | toxic substance will fall, so that the number of backwashing processes and use time increase.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-230119
[Patent Document 2]
JP-A-11-309317
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-244636
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a situation, and the problem is that there is almost no dropout of the catalyst, the harmful substances in the gas can be surely removed, and the harmful substances can be used for a long period of time. It is to provide a disassembly removal filter and a bug filter.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the first aspect of the present invention is to provide a catalyst for decomposing and removing harmful substances in gas on a sheet having pores communicating with the front and back. Burden It is characterized by having a supported catalyst layer.
[0009]
According to this feature, the catalyst that decomposes and removes harmful substances in the gas enters the pores of the sheet, so that the catalyst does not fall off in the direction of gravity, and the supported state of the catalyst is maintained for a long period of time. can do.
In addition, since the pores into which the catalyst enters communicate with the front and back of the sheet, the gas can pass through the pores, and harmful substances are removed by contacting the catalyst when the gas passes through the pores. It can be reliably decomposed and removed.
[0010]
The second aspect of the present invention provides a catalyst for decomposing and removing harmful substances in a gas on a sheet having pores communicating with the front and back sides. Burden It has a holding catalyst layer and a filter cloth layer.
[0011]
According to this feature, since the catalyst for decomposing and removing harmful substances in the gas enters the pores of the sheet, the catalyst does not fall off in the direction of gravity, and the catalyst Burden The holding state can be maintained for a long time.
In addition, since the pores into which the catalyst enters communicate with the front and back of the sheet, the gas can flow through the pores, and harmful substances are removed by contacting the catalyst when the gas passes through the pores. It can be reliably decomposed and removed.
In addition, when the filter cloth is arranged on the upstream side of the catalyst layer, it is possible to prevent the catalyst from being contaminated by dust and the like by reliably capturing and removing the dust and the like in the gas, and the catalyst resolution is increased. The period can be maintained. Further, by providing the filter cloth layer, it is possible to increase the strength of the harmful substance decomposition / removal filter as a whole and to indirectly supplement the prevention of the catalyst from falling off. In addition, when the filter cloth layer is provided in contact with the catalyst layer, the catalyst can be directly prevented from falling off.
[0012]
The third aspect of the present invention provides a catalyst for decomposing and removing harmful substances in a gas on a sheet having pores communicating with the front and back sides. Burden And a porous membrane layer disposed in contact with the catalyst layer.
[0013]
According to this feature, since the catalyst for decomposing and removing harmful substances in the gas enters the pores of the sheet, the catalyst does not fall off in the direction of gravity, and the catalyst Burden The holding state can be maintained for a long time.
In addition, since the pores into which the catalyst enters communicate with the front and back of the sheet, the gas can flow through the pores, and harmful substances are removed by contacting the catalyst when the gas passes through the pores. It can be reliably decomposed and removed.
[0014]
In addition, when the porous membrane is disposed on the upstream side of the catalyst layer, it is possible to prevent the catalyst from falling off to the upstream side, and by capturing and removing dust in the gas reliably, Thus, the catalyst can be prevented from fouling due to the above, and the resolution of the catalyst can be maintained for a long time. Further, when the porous membrane is disposed on the downstream side of the catalyst layer, it is possible to prevent the catalyst from falling off to the downstream side.
[0015]
The fourth aspect of the present invention provides a catalyst for decomposing and removing harmful substances in a gas on a sheet having pores communicating with the front and back sides. Burden A catalyst layer as a central layer held, a porous membrane layer disposed in contact with the front and back of the catalyst layer, and a filter cloth layer as an outermost layer disposed in contact with the porous membrane layer, It is characterized by having.
[0016]
According to this feature, since the catalyst for decomposing and removing harmful substances in the gas enters the pores of the sheet, the catalyst does not fall off in the direction of gravity, and the catalyst Burden The holding state can be maintained for a long time.
In addition, since the pores into which the catalyst enters communicate with the front and back of the sheet, the gas can flow through the pores, and harmful substances are removed by contacting the catalyst when the gas passes through the pores. It can be reliably decomposed and removed.
[0017]
In addition, the porous membrane layer arranged in contact with the front and back of the catalyst layer prevents the catalyst from dropping off, particularly in the upstream and downstream sides (that is, in the horizontal direction) during backwashing, etc. Across the catalyst Burden The holding state can be maintained.
[0018]
In addition, since the filter cloth layer is arranged on the outermost layer, the strength of the harmful substance decomposition / removal filter as a whole can be increased, and the porous membrane layer arranged on the inner side of the filter can be used for dust and backwash pulses. It can be protected from jets and the like, and there is no risk of damage to the porous membrane layer. In addition, since the dust and the like in the gas can be captured and removed by the filter cloth layer and the porous membrane layer, there is no possibility that the catalyst will be contaminated by dust and the like, and the harmful substance resolution of the catalyst over a long period of time. Can be maintained.
[0019]
That is, the harmful substance decomposition / removal filter of the present invention is a long-life filter capable of decomposing and removing harmful substances over a long period of time because there is almost no dropout of the catalyst and there is no risk of the catalyst being contaminated. .
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the sheet is made of any one of a heat resistant resin, a heat resistant fiber, a ceramic, a metal, and a metal oxide. It is characterized by.
[0021]
According to this feature, sufficient heat resistance can be obtained by forming the sheet from any one of heat resistant resin, heat resistant fiber, ceramics, metal, or metal oxide.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the catalyst is Ti, Si, Al, Zr, Au, Pt, Ag, Cr, Mo, V, W, It contains an oxide of one or more kinds of metals selected from the group consisting of Co, Cu, Fe and Mn.
[0023]
According to this feature, the catalyst is one or more selected from the group consisting of Ti, Si, Al, Zr, Au, Pt, Ag, Cr, Mo, V, W, Co, Cu, Fe, and Mn. By using metal oxides, harmful substances such as nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, and organic halogen compounds such as dioxins contained in the gas can be reliably decomposed and removed. .
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the catalyst contains oxides of V, W, and Ti.
[0025]
According to this feature, by using oxides of V, W, and Ti as catalysts, nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, organic halogen compounds typified by dioxins, etc. contained in the gas can be used. Hazardous substances can be reliably decomposed and removed.
[0026]
According to an eighth aspect of the present invention, in the second or fourth aspect, the filter cloth is a woven glass cloth, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide, polyphenylene sulfite (PPS), or metaamide. It is comprised from the nonwoven fabric which consists of either polyester, a polyimide, an acryl, or polyethylene.
[0027]
According to this feature, a sufficient strength can be obtained by being composed of a woven glass fabric or a nonwoven fabric made of PTFE, polyamide, PPS, methamide, polyester, polyimide, acrylic or polyethylene as a filter cloth. At the same time, dust in the gas can be reliably removed, and sufficient heat resistance can be obtained.
[0028]
According to a ninth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, the porous film is made of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyimide, fluororesin, polyetheretherketone, glass, glass and polytetrafluoroethylene. It is characterized by being composed of either tetrafluoroethylene (PTFE), polyphenylene sulfite (PPS), or heat-resistant nylon.
[0029]
According to this feature, the porous membrane layer is made of any one of PTFE, polyimide, fluororesin, polyetheretherketone, glass, glass and PTFE, PPS, or heat-resistant nylon, so that dust in the gas can be removed. While being able to remove reliably, sufficient heat resistance is obtained.
[0030]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a bag filter having the harmful substance decomposition / removal filter described in any one of the first to ninth aspects.
[0031]
According to this feature, it is included in the gas discharged from these facilities when used as a bag filter in exhaust gas treatment facilities such as municipal waste incineration facilities, sludge incineration facilities, industrial waste incineration facilities, and sludge soil treatment facilities. Hazardous substances can be removed efficiently and reliably.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the harmful substance decomposition removal filter according to the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of a harmful substance decomposition / removal filter according to this embodiment.
The harmful substance decomposition / removal filter 10 according to this embodiment includes a catalyst 19 that decomposes and removes harmful substances in a gas on a sheet 11 having holes communicating with the front and back. Burden A catalyst layer as a central layer, a porous membrane layer 12 disposed in contact with the front and back of the catalyst layer, and a filter cloth layer 13 as an outermost layer disposed outside the porous membrane layer 12. Have.
[0033]
As the sheet 11 that can be used in the present invention, pores (space portions) communicating with the front and back are formed by partition walls that are connected to the front and back, and a catalyst is placed in the pores. Burden What can be held, that is, a honeycomb structure (honeycomb) or lattice structure in which holes having various shapes communicate with the front and back of the sheet, can be used. This sheet 11 is made of, for example, a heat-resistant resin, heat-resistant fiber (for example, polyimide, tetrafluoroethylene [PTFE], fluororesin, polyamideimide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfite [PPS], polyparaphenylene benzobisosa. A fiber having a heat resistance and a fiber made of sol or the like, ceramics, metal, metal oxide, or the like can be used.
[0034]
The opening of the sheet 11 causes the catalyst 19 to Burden It can set in the range which can be held, for example, can be about 100-20000 micrometers. Also, the thickness should be sufficient for the catalyst to decompose harmful substances in the gas. Burden For example, it may be set to about 100 to 10000 μm, and more preferably about 100 to 1000 μm.
[0035]
Catalyst 19 is applied to the sheet 11. Burden Since the catalyst 19 enters the pores by holding, the catalyst 19 can be prevented from falling off in the gravitational direction (that is, the vertical direction) even by pulse jet backwashing. Burden The holding state can be maintained for a long time. Further, since the holes communicate with the front and back of the sheet 11, the gas can pass through the holes and hardly cause a pressure loss. Further, when the gas passes through the pores and comes into contact with the catalyst 19, harmful substances can be reliably decomposed and removed.
[0036]
The catalyst 19 that decomposes and removes harmful substances that can be used in the present invention can be used without limitation as long as it can effectively decompose harmful substances such as organic halogen compounds represented by dioxins contained in the gas. Can do. More specifically, for example, titanium (Ti), silicon (Si), aluminum (Al), zirconium (Zr), gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), chromium (Cr), molybdenum ( Those containing metal oxides such as Mo), vanadium (V), tungsten (W), cobalt (Co), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn) can be used.
[0037]
Among these, metal oxides such as titanium (Ti), silicon (Si), aluminum (Al), and zirconium (Zr) are used. Burden Used as a body, gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), chromium (Cr), molybdenum (Mo), vanadium (V), tungsten (W), cobalt (Co), copper (Cu) Metal oxides such as iron (Fe) and manganese (Mn) Burden What was made to hold is preferable. In particular, those containing oxides of titanium (Ti), vanadium (V) and tungsten (W), ie titanium dioxide (TiO ₂ ), Vanadium pentoxide (V ₂ O ₅ ), And tungsten trioxide (WO ₃ ) Is more preferable.
[0038]
Since these metal oxides have high catalytic resolution with respect to harmful substances in gas, particularly harmful substances such as organic halogen compounds represented by dioxins, these harmful substances can be reliably removed from the gas. Of course, in these metal oxides, harmful substances other than organic halogen compounds, such as nitrogen oxides, sulfur oxides, and carbon monoxide, can be decomposed and removed.
[0039]
The metal oxide catalyst 19 is preferably in the form of a powder processed by jet pulverization, for example. The average particle size of the catalyst is preferably about 0.01 to 500 μm, more preferably about 0.1 to 100 μm, and most preferably about 0.1 to 10 μm. When the particle size of the catalyst is within the above range, the catalytic ability for decomposition of harmful substances such as dioxins can be fully exerted, and the chance of contact with harmful substances increases, so that the harmful substances can be efficiently decomposed. At the same time, it is difficult to get into the holes of the sheet 11 and fall off. Burden Can be held.
[0040]
Further, a catalyst containing sulfur (S) and / or phosphorus (P), or these compounds together with the metal oxide can be used as a catalyst. When the catalyst contains a small amount of sulfur (S) and / or phosphorus (P), or these compounds, the catalytic decomposition action of organic halogen compounds such as dioxins can be further improved.
[0041]
These catalysts 19 to the sheet 11 Burden The holding amount can be set within a range in which harmful substances can be effectively removed and a predetermined gas passage amount can be secured. For example, the holding amount can be about 50 to 70% of the void volume of the sheet 11. Further, 100 g / m based on the unit area of the sheet 11 ² Or more, preferably 100 to 500 g / m ² , Most preferably 200-400 g / m ² It can be. Of catalyst 19 Burden When the amount is within the above range, the catalyst can efficiently remove harmful substances, and the catalyst 19 Burden A predetermined gas passage amount can be maintained in the held sheet 11, and the occurrence of pressure loss can be suppressed.
[0042]
As the filter cloth 13 that can be used in the present invention, a filter cloth that can capture and remove dust contained in gas can be used. More specifically, for example, a woven or non-woven fabric made of glass fiber, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide, polyphenylene sulfide (PPS), methamide, polyester, polyimide, acrylic, polypropylene, or the like can be used. Examples of the woven fabric include those in which these fibers are woven by satin weaving, plain weaving, twill weaving, crook weaving, double weaving, triple weaving, or the like.
[0043]
The filter cloth 13 can capture and remove dust contained in the gas, and can prevent the catalyst 19 from being contaminated by dust. In addition, as shown in FIG. 1 according to the present embodiment, when two layers of front and back are provided with the filter cloth layer 13 as the outermost layer, each filter cloth thickness is conventionally set so that a predetermined gas passage amount is obtained as the entire filter. It is preferable to set it thinner. Thereby, generation | occurrence | production of a pressure loss can be suppressed and it can use appropriately as a filter.
In addition, by disposing the filter cloth 13 outside the porous membrane 12, the porous membrane 12 that is relatively easily damaged can be protected. Thereby, there is no possibility that the porous membrane 12 is damaged even when an impact is applied by pulse jet backwashing or the like.
[0044]
As the porous film 12 that can be used in the present invention, the sheet 11 includes Burden It is possible to use a film-like one having fine pores smaller in diameter than the catalyst 19 and the dust in the gas and having a predetermined heat resistance. More specifically, for example, polyimide, polytetrafluoroethylene (PTFE), fluororesin, polyamideimide, polyetheretherketone, glass, glass and polytetrafluoroethylene (PTFE), polyphenylene sulfide (PPS), heat resistant nylon, etc. Can be used.
[0045]
The porous membrane 12 is replaced with the catalyst 19. Burden By closely contacting the held sheet 11, the porous membrane 12 having fine pores smaller in diameter than the catalyst hardly causes the catalyst to fall off downstream or upstream (that is, in the horizontal direction), so that the catalyst can be reliably removed. 11 Burden You can keep it. In addition, since the fine dust that has not been removed by the filter cloth 13 is also removed by the porous film 12 having fine pores having a diameter smaller than the diameter of the dust, there is no possibility that the catalyst 19 is contaminated by dust or the like. Therefore, the catalyst Burden Can maintain possession and toxic substance resolution.
[0046]
As an adhesion method of the porous film, any known laminating method or thermocompression bonding method is desirable. The porous membrane may be in close contact with either the sheet or the filter cloth. Moreover, the adhesion | attachment method of the sheet | seat and filter cloth, the sheet | seat and filter cloth which the porous membrane contact | adhered, or the filter cloth and sheet | seat which the porous membrane contact | adhered can be performed by a quilt process, for example.
[0047]
In the case of quilting, a needle hole is formed. Therefore, it is preferable to coat the needle hole using an adhesive such as silicon. Thereby, it is possible to prevent entry of dust into the harmful substance decomposition / removal filter through the needle hole and dropping of the catalyst.
[0048]
In FIG. 1, the catalyst 19 is Burden The porous membrane 12 is arranged on both sides of the held sheet 11 and the filter cloth 13 is arranged on the outer side. However, one or both of the porous membranes 12 are omitted, and the filter cloth 13 is brought into contact with the sheet 11. Alternatively, one of the filter cloths 13 may be omitted.
[0049]
The harmful substance decomposition and removal filter of the present invention can be used as a bag filter in a bag filter type dust collector of an exhaust gas treatment facility as shown in FIG.
The exhaust gas treatment facility 30 includes, as main components, an incinerator 31, a water-cooled temperature reducing device 32, a bag filter type dust collector 33, a blower 34, and an exhaust tower 35, and further upstream of the bag filter type dust collector 33. At the position, a spray device 36 is provided as a supply means for desalting agent, release agent and the like.
[0050]
The exhaust gas generated by incineration of garbage in the incinerator 31 is sent to the water-cooled temperature reducing device 32 and cooled to a predetermined temperature (for example, 120 to 300 ° C.), and then provided with the hazardous substance decomposition / removal filter of the present invention. Sent to the bag filter type dust collector 33. In the flue upstream of the bag filter type dust collector 33, desalting agent, release agent, activated carbon, etc. can be supplied to the exhaust gas sent to the bag filter type dust collector 33 by the spray device 36. Yes.
[0051]
Here, FIG. 3 shows a state when the harmful substance decomposition / removal filter of the present invention is used as a bag filter.
The dust 23 contained in the exhaust gas 21 sent from the upstream side is captured and removed by the filter cloth layer 13 which is the outermost layer of the harmful substance decomposition removal filter 10. Moreover, dioxins adhering to the dust 23 which is a solid substance, so-called solid phase dioxins, are also removed by the filter cloth layer 13. And when the exhaust gas 21 dedusted passes through the catalyst layer, the sheet 11 Burden The catalyst 19 held is brought into contact. Thereby, the harmful substances 24 in the gas phase such as nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, and organic halogen compounds typified by dioxins contained in the exhaust gas 21 are decomposed and removed. That is, the organic halogen compound existing in the solid phase and the gas phase can be reliably removed. Thus, the exhaust gas 21 becomes the clean gas 22 after passing through the harmful substance decomposition and removal filter 10.
[0052]
When a desalting agent or the like is added to the exhaust gas from the spray device 36, harmful substances 24 such as hydrogen chloride gas, nitrogen oxide, and sulfur oxide contained in the exhaust gas 21 are desalted, denitrated, It is desulfurized to produce a neutralized reaction product, and this neutralized product is captured and removed by the filter cloth 13 like the dust 23. Of course, dioxins adhering to desalting agents, neutralized products, and the like are also removed by the filter cloth 13.
[0053]
Moreover, when the release agent is included, clogging of the filter cloth 13 by the dust 23 is prevented. When activated carbon is included, organic halogen compounds and the like contained in the exhaust gas 21 can be adsorbed and removed.
[0054]
【Example】
Here, although an Example etc. are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these at all.
[0055]
Example
<Creation of harmful substance decomposition removal filter>
Vanadium pentoxide (V) having an average particle diameter of 10 μm or less is formed on a sheet made of polyamide and having an opening of 5 mm and a thickness of 100 μm. ₂ O ₅ ), Tungsten dioxide (WO ₂ ) And titanium dioxide (TiO ₂ 350 g / m of a metal oxide catalyst comprising ² To be Burden The catalyst layer as a central layer was prepared by holding the catalyst layer. A porous membrane made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is adhered to both sides of the catalyst layer, and a filter cloth made of a non-woven fabric of polytetrafluoroethylene (PTFE) is disposed on the outer side of the porous membrane as an outermost layer. Then, a harmful substance decomposition removal filter similar to that shown in FIG. 1 was prepared by quilting.
[0056]
<Evaluation method>
Attach the hazardous substance decomposition / removal filter prepared as described above to the test bag filter device, and evaluate (1) catalyst retention after a predetermined number of backwashes, and (2) change rate of decomposition performance after 9000 backwashes. did.
[0057]
(1) Catalyst retention rate
Under the following conditions, the amount of catalyst retained after pulse jet method backwashing 3000 times, 6000 times, and 9000 times was measured, and these are shown in FIG. 4 as catalyst retention rates based on the initial values.
Pulse pressure: 0.3 MPa
Gas flow rate: 1m / min
Temperature: 200 ° C
[0058]
(2) Decomposition performance change rate
Under the following conditions, the initial decomposition performance (initial performance: the created hazardous substance decomposition removal filter itself) and the decomposition rate of toxic substances after 9000 pulse jet backwashing were measured, and the initial performance and 9000 backwashing were performed. The rate of change in the subsequent decomposition performance is shown in FIG.
[0059]
Gas flow rate: 1m / min
Temperature: 200 ° C
Gas composition: 10% oxygen, 25% moisture (remaining nitrogen)
Dioxin substitute substance (indicator substance): o-chlorophenol (o-CP)
Indicator substance concentration: 30 mg / h
[0060]
Comparative example
<Creation of harmful substance decomposition removal filter>
Vanadium pentoxide having an average particle size of 10 μm or less (V ₂ O ₅ ), Tungsten dioxide (WO ₂ ) And titanium dioxide (TiO ₂ 350 g / m by impregnating a base slurry with a water slurry of a metal oxide catalyst comprising ² The metal oxide catalyst so that Burden Then, it was dried to prepare a catalyst layer as a central layer. A filter cloth composed of polytetrafluoroethylene (PTFE) was disposed on both sides of the catalyst layer to prepare a harmful substance decomposition removal filter.
[0061]
<Evaluation method>
In the same manner as in the examples, (1) the catalyst retention after a predetermined number of backwashes and (2) the degradation performance change rate after 9000 backwashes were evaluated. The results are shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
[0062]
<Result>
In the harmful substance decomposition / removal filter according to this example, 97% or more of the initial catalyst was retained even after 9000 backwashes. On the other hand, in the harmful substance decomposition removal filter according to this comparative example, only about 84% of the catalyst was retained after 9000 backwashes. Therefore, in the harmful substance decomposition / removal filter (Example) according to the present invention, there is almost no dropout of the catalyst, Burden It was found that the holding state can be maintained.
[0063]
Moreover, about the change rate of decomposition | disassembly performance of o-chlorophenol (o-CP) which is an indicator substance after 9000 times of initial performance and backwashing, about 96% with the harmful substance decomposition | disassembly removal filter which concerns on a present Example. The rate of change was obtained. On the other hand, the change rate of about 84% was obtained with the harmful substance decomposition removal filter according to this comparative example. This is presumably because the decomposition of harmful substances in the filter for removing harmful substances according to this comparative example decreased due to the catalyst falling off by backwashing.
From these results, the hazardous substance decomposition / removal filter according to the present invention is a harmful substance decomposition / removal filter capable of effectively decomposing harmful substances over a long period of time with almost no catalyst falling off, and should be suitably used as a bag filter. Can do.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the catalyst is applied to the sheet having pores communicating with the front and back. Burden Therefore, the catalyst does not fall off in the direction of gravity and is prevented from falling off in the horizontal direction by the porous membrane disposed in contact with the sheet. Therefore, the catalyst is Burden It is a harmful substance decomposition removal filter that can be carried and can effectively decompose harmful substances, and can be suitably used as a bag filter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a harmful substance decomposition removal filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an exhaust gas treatment apparatus.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas treatment state when the harmful substance decomposition and removal filter of the present invention is used as a bag filter.
FIG. 4 is a graph showing catalyst retention rates according to examples and comparative examples.
FIG. 5 is a graph showing the rate of change in decomposition performance according to examples and comparative examples.
[Explanation of symbols]
10 Toxic substance decomposition removal filter
11 sheets
12 Porous membrane
13 Filter cloth
19 Catalyst
21 Gas containing harmful substances (exhaust gas)
22 Clean gas
23 Dust
24 Toxic substances
30 Exhaust gas treatment equipment
31 Incinerator
32 Water-cooled temperature reducing device
33 Bag filter type dust collector
34 Blower
35 Exhaust tower
36 Spraying device

Claims

A catalyst layer carrying a catalyst for decomposing and removing harmful substances in the gas on a sheet in which holes communicating with the front and back are formed by partition walls connected to the front and back;
A filter cloth layer disposed upstream of the catalyst layer in the gas flow direction,
The bag filter is used with the front and back surfaces of the catalyst layer in a vertical direction,
The sheet is made of a heat resistant resin or heat resistant fiber,
The bag filter, wherein the catalyst enters into the air holes of the sheet and is held by the partition wall from below to prevent the catalyst from falling off in the direction of gravity.

A catalyst layer carrying a catalyst for decomposing and removing harmful substances in the gas on a sheet in which holes communicating with the front and back are formed by partition walls connected to the front and back;
A porous membrane layer disposed in contact with the catalyst layer, and a bag filter comprising :
The bag filter is used with the front and back surfaces of the catalyst layer in a vertical direction,
The sheet is made of a heat resistant resin or heat resistant fiber,
The bug filter , wherein the catalyst enters the air holes of the sheet and is held by the partition wall from below to prevent the catalyst from falling off in the direction of gravity.

A catalyst layer as a central layer carrying a catalyst for decomposing and removing harmful substances in the gas on a sheet in which holes communicating with the front and back are formed by partition walls connected to the front and back;
A porous membrane layer disposed in contact with the front and back of the catalyst layer;
A bag filter having a filter cloth layer as an outermost layer disposed in contact with the porous membrane layer,
The bag filter is used with the front and back surfaces of the catalyst layer in a vertical direction,
The sheet is made of a heat resistant resin or heat resistant fiber,
The bug filter , wherein the catalyst enters the air holes of the sheet and is held by the partition wall from below to prevent the catalyst from falling off in the direction of gravity.