JP4355817B2 - High temperature exhaust gas purification treatment agent and high temperature exhaust gas purification treatment method using the same - Google Patents
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Description
本発明は、例えば廃棄物、都市ごみ等を焼却する焼却炉から発生する高温排ガスを浄化処理するための高温排ガス用の浄化処理剤及びそれを用いた高温排ガスの浄化処理方法に関するものである。 The present invention relates to a purification treatment agent for high-temperature exhaust gas for purifying high-temperature exhaust gas generated from an incinerator that incinerates waste, municipal waste, and the like, and a high-temperature exhaust gas purification treatment method using the same.
従来、廃棄物の焼却炉、都市ゴミ焼却炉等で発生する高温排ガスから高効率で熱エネルギーを回収する要請や、ダイオキシン類の発生を抑制する要請から高温ガス温度域(600〜900℃)でのガス浄化が必要となっている。高温排ガス中には塩化水素ガス(都市ゴミ焼却炉で500〜1500ppm)、酸化硫黄(SOx)ガス、アルカリ化合物、重金属やその化合物及び煤塵が含有され、これらが例えば、熱交換器等の装置に対して強烈な腐食を引き起こすことが知られている。 Conventionally, in the high temperature gas temperature range (600-900 ° C) from the request to recover heat energy with high efficiency from the high temperature exhaust gas generated in waste incinerators, municipal waste incinerators, etc., and to suppress the generation of dioxins. Gas purification is required. The high-temperature exhaust gas contains hydrogen chloride gas (500 to 1500 ppm in a municipal waste incinerator), sulfur oxide (SOx) gas, alkali compounds, heavy metals and their compounds, and soot, and these are used in devices such as heat exchangers. On the other hand, it is known to cause intense corrosion.
その対策として、装置の材質を耐食性の高い材料を使用する方法や、セラミックフィルターを装置の前に設置して煤塵を捕集除去する方法が知られているが、それらの方法だけでは問題を十分に解決できないため、腐食原因物質を反応処理する方法も提案されている。例えば、腐食原因物質の1つである塩化水素ガス、酸化硫黄(SOx)ガス等の酸性ガスを中和するために焼却炉内にCaCO3(炭酸カルシウム)、CaO(生石灰)、MgO(マグネシア)等の脱塩剤を投入する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。また、ソーダ石灰又は3MgO4SiO2H2O(滑石)をペレット状、球状に成形した脱塩剤を焼却炉出口配管内に充填し、高温(400〜800℃)排ガス中の塩化水素ガスを除去する方法が知られている(例えば、特許文献2を参照)。更には、酸化カルシウム及び二酸化珪素を含む材料を用い、排ガス煙道に噴霧して酸性排ガスを処理する方法も知られている(例えば、特許文献3を参照)。
ところが、上記従来の方法は、高温排ガス中に含まれる有害物質として主に酸性排ガスを対象とするものであり、部分的な浄化に止まっている。高温排ガス中には酸性ガス以外にアルカリ化合物や重金属又はその化合物が含まれており、それらを同時に低減させる必要がある。しかしながら、そのような浄化処理剤は現状では知られていない。 However, the above-described conventional method mainly targets acidic exhaust gas as a harmful substance contained in high-temperature exhaust gas, and is only partially purified. The high-temperature exhaust gas contains alkali compounds, heavy metals, or compounds thereof in addition to acidic gas, and it is necessary to reduce them simultaneously. However, such a purification treatment agent is not known at present.
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、高温排ガス中の酸性ガス、アルカリ化合物及び重金属又はその化合物を同時に低減させることができる高温排ガス用の浄化処理剤及びそれを用いた高温排ガスの浄化処理方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The object of the present invention is to provide a purification treatment agent for high temperature exhaust gas capable of simultaneously reducing acid gas, alkali compound and heavy metal or its compound in the high temperature exhaust gas, and a purification treatment method for high temperature exhaust gas using the same. It is in.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明の高温排ガス用の浄化処理剤は、石灰、珪砂及びカオリンを混合造粒してなる混合造粒物よりなり、前記石灰の含有量は酸化カルシウムとして70〜45質量%、珪砂の含有量は二酸化珪素(カオリン中の二酸化珪素を除く)として20〜10質量%及びカオリンの含有量はカオリンとして10〜45質量%であると共に、前記混合造粒物は45〜300μmの粒子径を有するものが85質量%以上含まれていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the purification treatment agent for high-temperature exhaust gas according to the first aspect of the present invention comprises a mixed granulated product obtained by mixing and granulating lime, silica sand and kaolin, and the content of the lime. Is 70 to 45% by mass as calcium oxide, the content of silica sand is 20 to 10% by mass as silicon dioxide (excluding silicon dioxide in kaolin), and the content of kaolin is 10 to 45% by mass as kaolin. The mixed granulated product is characterized by containing 85% by mass or more of particles having a particle diameter of 45 to 300 μm .
請求項2に記載の発明の高温排ガスの浄化処理方法は、高温排ガスを600〜900℃の温度で請求項1に記載の高温排ガス用の浄化処理剤に接触させた後、セラミックフィルターで微粒子を捕集することを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for purifying high-temperature exhaust gas, wherein the high-temperature exhaust gas is brought into contact with the high-temperature exhaust gas purification treatment agent according to claim 1 at a temperature of 600 to 900 ° C. It is characterized by collecting .
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項1に記載の発明の高温排ガス用の浄化処理剤によれば、混合造粒物中のカルシウム化合物及び二酸化珪素含有物質が高温排ガス中の塩化水素ガス、酸化硫黄ガス等の酸性ガスと反応して安定な鉱物を生成する。また、混合造粒物中の粘土鉱物がアルカリ化合物及び重金属又はその化合物と反応する。従って、高温排ガス中の酸性ガス、アルカリ化合物及び重金属又はその化合物を同時に低減させることができる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
According to the purification treatment agent for high-temperature exhaust gas of the invention described in claim 1, the calcium compound and silicon dioxide-containing substance in the mixed granulated product react with acidic gases such as hydrogen chloride gas and sulfur oxide gas in the high-temperature exhaust gas. To produce a stable mineral. Moreover, the clay mineral in the mixed granulated product reacts with an alkali compound and heavy metal or a compound thereof. Therefore, it is possible to simultaneously reduce the acidic gas, the alkali compound and the heavy metal or the compound thereof in the high temperature exhaust gas.
請求項2に記載の発明の高温排ガスの浄化処理方法によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、浄化処理後の微粒子をセラミックフィルターで容易に除去することができる。
According to the high temperature exhaust gas purification treatment method of the invention described in
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の高温排ガス用の浄化処理剤は、石灰、珪砂及びカオリンを混合造粒してなる混合造粒物より構成されている。ここで、高温排ガスにおける高温とは、600〜900℃程度の高い温度を意味する。高温排ガス中の有害成分としては、酸性ガスのほかアルカリ化合物及び重金属又はその化合物が含まれる。酸性ガスとしては、塩化水素(HCl)ガス、酸化硫黄(SOx)ガス等が挙げられる。アルカリ化合物としては、カリウム化合物、ナトリウム化合物等が挙げられる。重金属又はその化合物としては、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、鉛(Pb)等の重金属又は塩化亜鉛(ZnCl2)、塩化カドミウム(CdCl2)、塩化鉛(PbCl2、PbCl4)等の重金属の化合物が挙げられる。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Purification treatment agent for high temperature exhaust gas of the present embodiment, lime, and is configured Ri by quartz sand and mixtures granules obtained by mixing granulated kaolin. Here, the high temperature in the high temperature exhaust gas means a high temperature of about 600 to 900 ° C. The harmful components in the high temperature exhaust gas include acid compounds, alkali compounds and heavy metals, or compounds thereof. Examples of the acid gas include hydrogen chloride (HCl) gas and sulfur oxide (SOx) gas. Examples of the alkali compound include potassium compounds and sodium compounds. Examples of heavy metals or compounds thereof include heavy metals such as zinc (Zn), cadmium (Cd), and lead (Pb), zinc chloride (ZnCl 2 ), cadmium chloride (CdCl 2 ), lead chloride (PbCl 2 , PbCl 4 ), and the like. Heavy metal compounds.
浄化処理剤を構成する石灰は、高温排ガス中の塩化水素ガス、酸化硫黄ガス(SOxガス)等の酸性ガスと主に反応して安定な鉱物を生成する。石灰として具体的には、生石灰、消石灰が用いられる。 Lime constituting the purification treatment agent mainly reacts with acidic gas such as hydrogen chloride gas and sulfur oxide gas (SOx gas) in the high temperature exhaust gas to generate a stable mineral. Specific examples of the lime, quicklime, anti-stone ash is used.
珪砂も石灰と同じく高温排ガス中の塩化水素ガス及び酸化硫黄ガスと主に反応して安定な鉱物を生成する。珪砂として具体的には珪砂が用いられる。 Silica sand , like lime , reacts mainly with hydrogen chloride gas and sulfur oxide gas in high-temperature exhaust gas to produce stable minerals. Silicofluoride sand are specifically used as silica sand.
カオリンは、高温排ガス中のアルカリ化合物及び重金属又はその化合物と主に反応してそれら成分を捕集し、他物質への融着を防止するためのものである。カオリンは層状構造を有する層状ケイ酸塩である。カオリンとして具体的にはカオリン鉱物が用いられる。 Kaolin is for reacting mainly with alkali compounds and heavy metals or their compounds in high-temperature exhaust gas to collect these components and prevent fusion to other substances. Kaolin is a layered silicate having a layered structure. Specifically as kaolin kaolin minerals it is used.
混合造粒物は、石灰、珪砂及びカオリンの三者を混合して造粒(顆粒状に成形)することによって得られる。造粒は、水又は有機溶媒を原料に添加し、スラリー状としてスプレードライヤーで噴霧乾燥する方法、又は攪拌造粒機で造粒後乾燥する方法等により行われる。混合造粒物の粒度は、高温排ガス中の有害物の捕捉が容易で、セラミックフィルターの目詰まり、付着等が少ない粒度に設定される。具体的には、45〜300μmの粒子径を有するものが85質量%以上含まれているものが好ましい。 Mixture granulated product, lime is a mixture of three parties silica sand and kaolin obtained by the granulation (shaping into granules) to Turkey. Granulation is performed by a method of adding water or an organic solvent to the raw material and spray-drying with a spray dryer as a slurry, or a method of drying after granulation with a stirring granulator. The particle size of the mixed granulated product is set to such a particle size that it is easy to capture harmful substances in the high temperature exhaust gas, and the ceramic filter is less clogged and adhered. Specifically, those containing 85% by mass or more of particles having a particle diameter of 45 to 300 μm are preferable.
混合造粒物の組成は、石灰がCaOとして70〜45質量%、珪砂がSiO2 (カオリン中のSiO 2 を除く)として20〜10質量%、カオリンがカオリンとして10〜45質量%である。この組成は、石灰がCaOとして60〜45質量%、珪砂がSiO2として15〜10質量%、カオリンがカオリンとして25〜45質量%であることが更に好ましい。
Composition of the mixed granules is 70 to 45 mass% lime as CaO,
混合造粒物としては、石灰、珪砂及びカオリンの三者を混合して造粒したものが、石灰及び珪砂の二者を混合造粒しそれにカオリンの造粒物を混合したものよりも好ましい。なぜならば、混合造粒物を構成する粒子中に三成分がほぼ均質に含まれ、全ての粒子が高温排ガスと接触して浄化処理に寄与することができるからである。 As a mixed granulated product, a mixture of lime , quartz sand and kaolin and granulated is more preferable than a mixture of lime and quartz sand and granulated with kaolin . This is because the three components are almost uniformly contained in the particles constituting the mixed granulated product, and all the particles can contact the high-temperature exhaust gas and contribute to the purification treatment.
セラミックフィルターは、混合造粒物で浄化処理された後の微粒子を除去するためのものである。このセラミックフィルターは、コージェライト、炭化珪素、アルミナ、ムライト等の焼結体又は酸化物繊維を強化繊維とするアルミノシリケート等の酸化物又は炭化珪素複合材により作製される。これらのうち、耐衝撃性、耐熱性及び耐食性の観点からコージェライト又はムライトで形成されたものが好ましい。 The ceramic filter is for removing fine particles after being purified by the mixed granulated product. This ceramic filter is made of a sintered body such as cordierite, silicon carbide, alumina, mullite, or an oxide or silicon carbide composite material such as aluminosilicate using oxide fibers as reinforcing fibers. Among these, those formed of cordierite or mullite are preferable from the viewpoint of impact resistance, heat resistance, and corrosion resistance.
セラミックフィルターの構造は、チューブ式、キャンドル式、ハニカム式等が挙げられる。高温の温度領域では低温の温度領域に比べて見かけの処理ガス量が大きくなり、使用するセラミックフィルターにはコンパクト性が要求されるため、単位体積当たりの濾過面積が大きいハニカム型セラミックフィルターを用いることが望ましい。この場合、高温の温度領域では捕集された微粒子(煤塵、灰)の粘性が上がる等の理由から、十分な逆洗性が得られ、ハニカム流路の目詰まりを起こしにくい目開き2.5mm以上、より望ましくは4mm以上のハニカム型セラミックフィルターを用いることが望ましい。 Examples of the structure of the ceramic filter include a tube type, a candle type, and a honeycomb type. Use a honeycomb ceramic filter with a large filtration area per unit volume because the apparent processing gas volume is higher in the high temperature range than in the low temperature range, and the ceramic filter used must be compact. Is desirable. In this case, a sufficient backwashing property is obtained because the viscosity of the collected fine particles (dust, ash) is increased in a high temperature range, and the opening of 2.5 mm is less likely to cause clogging of the honeycomb flow path. As described above, it is more desirable to use a honeycomb type ceramic filter of 4 mm or more.
次に、上記の混合造粒物を用いて高温排ガスを浄化処理するシステムについて説明する。
図1に示すように、廃棄物、都市ごみ等を焼却する焼却炉1の排出口2には排ガスダクト3の一端が接続され、その他端がほぼ円筒状をなす集塵装置4に接続されている。そして、焼却炉1で発生した600〜900℃の高温排ガスが排ガスダクト3を経て集塵装置4内に導入されるようになっている。排ガスダクト3には混合造粒物よりなる浄化処理剤5をエアと共に供給するための浄化処理剤供給管6の先端が挿入されている。浄化処理剤供給管6先端の挿入部6aは、排ガスダクト3のほぼ中心位置で高温排ガスの流れる方向に曲げられ、浄化処理剤5が円滑に供給されるように構成されている。浄化処理剤供給管6の基端側にはエアコンプレッサ7が設けられ、圧縮されたエアが浄化処理剤供給管6から排ガスダクト3へ供給される。
Next, a system for purifying high-temperature exhaust gas using the above mixed granulated product will be described.
As shown in FIG. 1, one end of an
浄化処理剤5が収容された浄化処理剤ホッパ8の下部は、底部に近づくほど縮径するテーパ状に形成されると共に、その下端には定量供給装置として浄化処理剤5を安定供給するためのスクリューフィーダ9が設けられている。スクリューフィーダ9の下方位置における浄化処理剤供給管6にはエゼクター10が設けられ、該エゼクター10を通過するエアによってスクリューフィーダ9から供給される浄化処理剤5が吸引されて浄化処理剤供給管6内へと搬送供給される。そして、前述のように浄化処理剤5がエアの流れに乗って浄化処理剤供給管6内を経て挿入部6aから排ガスダクト3へ導入され、エアの気流中で高温排ガス中の塩化水素ガス、酸化硫黄ガス、アルカリ化合物及び重金属又はその化合物が浄化処理剤5と反応する。
The lower part of the purification treatment agent hopper 8 in which the
前記集塵装置4内の上部にはハニカム型のセラミックフィルター11が配設され、浄化処理後の微粒子を捕集するようになっている。集塵装置4の上端部には、セラミックフィルター11で微粒子が捕集された後のガスを放出するための排気管14が接続されている。集塵装置4の下部は底部に近づくほど縮径するテーパ状に形成され、その底部には集塵装置4内に溜まった微粒子を排出するための導出管12が接続されている。該導出管12には管路を開閉するためのバルブ13が設けられると共に、導出管12の下端は微粒子を溜めるダストホッパ15に接続されている。
A honeycomb-
さて、焼却炉1から排出される高温排ガスを前記混合造粒物よりなる浄化処理剤5で浄化処理する場合には、焼却炉1の排出口2に接続された排ガスダクト3へ高温排ガスを導入する。一方、排ガスダクト3内にはエゼクター10によって浄化処理剤ホッパ8から浄化処理剤供給管6内へ吸引された浄化処理剤5は挿入部6aから排ガスダクト3内に放出される。そして、排ガスダクト3内において、浄化処理剤5の混合造粒物が600〜900℃に保持された高温排ガスの気流中で攪拌されながら有害物質と接触する。このとき、高温排ガス中の塩化水素ガス、酸化硫黄ガス、アルカリ化合物及び重金属又はその化合物が浄化処理剤5と次のような反応式(1)、(2)及び(3)に基づいて反応する。
Now, when the high temperature exhaust gas discharged from the incinerator 1 is purified with the
3CaO+SiO2+2HCl → Ca3SiO4Cl2+H2O ・・・(1)
10CaO+3SiO2+2HCl+3SO2+3/2O2 →
Ca10(SiO4)3(SO4)3Cl2+H2O ・・・(2)
2NaCl+Al2O32SiO2+H2O →
Na2OAl2O32SiO2+2HCl ・・・(3)
すなわち、反応式(1)により高温排ガス中の塩化水素(HCl)ガスが混合造粒物中の石灰及び珪砂と反応して安定な鉱物(Ca3SiO4Cl2)を生成する。また、反応式(2)により塩化水素ガス及び酸化硫黄(SOx)ガスが混合造粒物中の石灰及び珪砂と反応して安定な鉱物を生成する。更に、反応式(3)により塩化ナトリウム(NaCl)が混合造粒物中のカオリンと反応して捕捉され、セラミックフィルター11表面への塩化ナトリウムの融着が防止される。塩化カドミウム(CdCl2)や塩化鉛(PbCl2、PbCl4)も塩化ナトリウムと同様に反応して捕捉される。
3CaO + SiO 2 + 2HCl → Ca 3 SiO 4 Cl 2 + H 2 O (1)
10CaO + 3SiO 2 + 2HCl + 3SO 2 + 3 /
Ca 10 (SiO 4 ) 3 (SO 4 ) 3 Cl 2 + H 2 O (2)
2NaCl + Al 2 O 3 2SiO 2 + H 2 O →
Na 2 OAl 2 O 3 2SiO 2 + 2HCl ··· (3)
That is, according to the reaction formula (1), hydrogen chloride (HCl) gas in the high temperature exhaust gas reacts with lime and silica sand in the mixed granulated product to generate a stable mineral (Ca 3 SiO 4 Cl 2 ). Further, according to the reaction formula (2), hydrogen chloride gas and sulfur oxide (SOx) gas react with lime and silica sand in the mixed granulated product to generate a stable mineral. Furthermore, sodium chloride (NaCl) reacts with kaolin in the mixed granulated product and is captured by the reaction formula (3), thereby preventing the sodium chloride from fusing to the surface of the
その後、浄化処理されたガスは集塵装置4内に入り、その下部から上部に位置するハニカム型のセラミックフィルター11を通過する。このとき、浄化処理されたガスに含まれる反応生成物としての鉱物等よりなる微粒子(煤塵)が捕集されて除去される。この微粒子は前記混合造粒物に吸着され、セラミックフィルター11からの剥離が容易になり、目詰まりや付着が抑制される。更に、セラミックフィルター11においては、高温排ガス中の未反応の成分がセラミックフィルター11上に保持された混合造粒物と前記反応式(1)〜(3)に基づいて反応し浄化処理される。セラミックフィルター11に捕集された微粒子は、高圧の空気によりフィルター壁から剥がされて落下する。そして、バルブ13を開くことにより、微粒子をダストホッパ15に収容することができる。一方、セラミックフィルター11を通過したガスは、排気管14から高温の浄化ガスが図示しない熱交換器へと送られ、そこで冷却される。
Thereafter, the purified gas enters the
以上詳述した実施形態により発揮される効果について以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の高温排ガス用の浄化処理剤5は、石灰、珪砂及びカオリンを混合造粒してなる混合造粒物より構成されている。このため、混合造粒物中の石灰及び珪砂が高温排ガス中の塩化水素ガス、二酸化硫黄ガス等の酸性ガスと反応して安定な鉱物を生成する。また、混合造粒物中のカオリンがアルカリ化合物及び重金属又はその化合物と反応する。従って、高温排ガス中の酸性ガス、アルカリ化合物及び重金属又はその化合物を同時に低減させることができる。
The effects exhibited by the embodiment described in detail above will be collectively described below.
·
・ 浄化処理剤5中には、混合造粒物として45〜300μmの粒子径を有するものが85質量%以上含まれ、粒度分布が一定範囲に揃っている。このため、浄化処理剤5による浄化処理効果を向上させることができる。
-In the
・ 混合造粒物中の石灰の含有量は酸化カルシウムとして70〜45質量%、珪砂の含有量は二酸化珪素として20〜10質量%及びカオリンの含有量はカオリンとして10〜45質量%に設定されている。このため、浄化処理剤5による浄化処理効果を向上させることができる。
- content of lime mixture granulated product in the 70 to 45 mass% of calcium oxide, the content of silica sand content of 20 to 10 wt% and kaolin as silicon dioxide is set to 10 to 45 mass% of kaolin ing. For this reason, the purification treatment effect by the
・ 本実施形態の高温排ガスの浄化処理方法は、前記高温排ガス用の浄化処理剤5を用い、高温排ガスを600〜900℃の温度で浄化処理剤5に接触させた後、集塵装置4内のセラミックフィルター11で微粒子を捕集するものである。このため、浄化処理剤5により高温排ガス中の酸性ガス、アルカリ化合物及び重金属又はその化合物を同時に低減させることができると共に、浄化処理後の微粒子をセラミックフィルター11で容易に除去することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、第2実施形態では第1実施形態と異なる点について主に説明する。
The high temperature exhaust gas purification treatment method of the present embodiment uses the above-described high temperature exhaust gas
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
図2に示すように、焼却炉1の頂部に設けられた排出口2には排ガスダクト3の一端が接続され、その他端は流量計20及び圧力計21を介して反応管22に接続されている。
反応管22内の下部位置には支持棚23が設けられ、その上にはセラミックフィルター11が配置され、更にその上には前記混合造粒物よりなる浄化処理剤5が支持され、高温排ガスが通過できるようになっている。そして、そこを上から下へ通過する高温排ガスが浄化処理剤5に接触して浄化処理され、生成した微粒子(煤塵)がセラミックフィルター11で捕集される。反応管22の周囲には加熱装置24が配設され、反応管22を600〜900℃に加熱保持するようになっている。反応管22の底部には導出管12が接続され、浄化処理されたガスが排出される。
As shown in FIG. 2, one end of an
A support shelf 23 is provided at a lower position in the
さて、焼却炉1から排出される高温排ガスを前記混合造粒物よりなる浄化処理剤5で浄化処理する場合には、焼却炉1の排出口2に接続された排ガスダクト3から高温排ガスを流量計20及び圧力計21を介して反応管22内へ導入する。反応管22内へ導入された高温ガスは加熱装置24により600〜900℃に保持された状態で、混合造粒物よりなる浄化処理剤5を通過する。このとき、高温排ガス中の塩化水素ガス、酸化硫黄ガス、アルカリ化合物及び重金属又はその化合物が浄化処理剤5と第1実施形態で説明した反応式(1)、(2)及び(3)に基づいて反応する。
When the high temperature exhaust gas discharged from the incinerator 1 is purified with the
その後、浄化処理済みのガスはセラミックフィルター11を通過する。このとき、浄化処理済みのガスに含まれる反応生成物としての鉱物等よりなる微粒子が捕集されて除去される。この微粒子は混合造粒物に吸着され、セラミックフィルター11からの剥離が容易になり、目詰まりや付着が抑制される。セラミックフィルター11を通過した高温の浄化ガスは導出管12より排出され、図示しない熱交換器へと送られ、そこで冷却される。
Thereafter, the purified gas passes through the
尚、前記両実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
・ 高温排ガス中に塩化水素ガス、二酸化硫黄ガス等の酸性ガスが多い場合には、浄化処理剤5中の石灰の含有量を酸化カルシウムとして70質量%以上、珪砂の含有量を二酸化珪素として20質量%以上にすることもできる。一方、高温排ガス中に塩化亜鉛等の重金属化合物が多い場合には、カオリンの含有量をカオリンとして45質量%以上にすることもできる。
It should be noted that both the above embodiments can be modified and embodied as follows.
When the high-temperature exhaust gas contains a large amount of acidic gas such as hydrogen chloride gas or sulfur dioxide gas, the lime content in the
・ セラミックフィルター11の目開きを大きくすることにより、混合造粒物は45〜300μmの粒子径を有するものが85質量%未満で、45μm未満の粒子径を有するものの含有量を高めることもできる。
-By increasing the opening of the
・ 第1実施形態において、焼却炉1が流動層又は循環流動層である場合には、浄化処理剤供給管6の挿入部6aを焼却炉1内に挿入し、焼却炉1内で浄化処理剤5の混合造粒物を高温排ガス中の有害物質と反応させて浄化処理することもできる。
-In 1st Embodiment, when the incinerator 1 is a fluidized bed or a circulating fluidized bed, the
・ 第2実施形態において、浄化処理剤5とセラミックフィルター11とを離間させた位置に配置することもできる。
-In 2nd Embodiment, the
以下に実施例及び比較例を挙げ、前記実施形態を更に具体的に説明する。
(実施例1〜3及び比較例1,2)
実施例1〜3の浄化処理剤5として、石灰、珪砂及びカオリンを混合造粒してなる混合造粒物を用いた。すなわち、石灰として消石灰(CaOとして45〜57質量%)、珪砂として珪砂(SiO2として10〜45質量%)及びカオリンとしてジョージアカオリン(米国のジョージア州で産出されたカオリン、カオリンとして10〜45質量%)を用い、これらの物質を混合後スプレードライヤーで顆粒状に造粒した混合造粒物を用いた。混合造粒物の粒度は45〜300μmの粒子径を有するものが85質量%以上となるように調整した。セラミックフィルター11としては、ハニカム型セラミックフィルターで、目開き(ハニカムのセルの開口ピッチ)が4.0mmのものを用いた。
Examples and comparative examples will be given below to describe the embodiment more specifically.
(Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2)
As the
比較例1では、石灰として消石灰(CaOとして79質量%)及び珪砂として珪砂(SiO2として21質量%)の造粒物よりなる浄化処理剤を用いた。比較例2では、カオリンとしてジョージアカオリンのみの造粒物よりなる浄化処理剤を用いた。 In Comparative Example 1, using purification treatment agent consisting of the granulated product of quartz sand and as silica sand (79 wt% as CaO) slaked lime as lime (21% by mass as SiO 2). In Comparative Example 2, using purification treatment agent consisting of granulated product only Georgia Kaolin as kaolin.
この浄化処理剤5を用い、前記図2に示した浄化処理システムにて、塩化水素(HCl)ガス1000ppm、二酸化硫黄(SO2)ガス200ppm及び塩化亜鉛(ZnCl2)1000ppmを含む高温排ガスを800℃にて浄化処理を行った。そして、浄化処理後の塩化水素ガス、二酸化硫黄ガス及び塩化亜鉛の除去率(%)とセラミックフィルター11の目詰まりとを調べ、それらの結果を表1に示した。
Using this
表1において、塩化水素ガス及び二酸化硫黄の除去率は、1−(初期濃度−30分後の濃度)/(初期濃度)を表す。また、塩化亜鉛の除去率は、(30分後の浄化処理剤に含まれる亜鉛量)/(初期の亜鉛量)を表す。 In Table 1, the removal rate of hydrogen chloride gas and sulfur dioxide represents 1- (initial concentration−concentration after 30 minutes) / (initial concentration). Moreover, the removal rate of zinc chloride represents (the amount of zinc contained in the purification agent after 30 minutes) / (the initial amount of zinc).
また、アルカリ化合物(塩化カリウム及び塩化ナトリウム)の浄化処理を同時に行なうため、上記の高温排ガスに木質バイオマス燃焼後の燃焼ガス(杉の木を燃焼させたときの燃焼ガス)を加え、カリウム及びナトリウムの除去率(%)とセラミックフィルター11の目詰まりを調べ、それらの結果を表2に示した。
In addition, in order to simultaneously purify alkaline compounds (potassium chloride and sodium chloride), the combustion gas after burning woody biomass (combustion gas when burning cedar trees) is added to the above high-temperature exhaust gas, and potassium and sodium are added. The removal rate (%) and clogging of the
(実施例4、5及び比較例3)
また、実施例4では実施例1と同じ浄化処理剤5、実施例5では実施例3と同じ浄化処理剤5及び比較例3では比較例1と同じ浄化処理剤を用いた。そして、アルカリ化合物(塩化カリウム及び塩化ナトリウム)の浄化処理試験について図2の浄化処理システムを用い、600℃で実施した。木質バイオマス燃焼後の燃焼ガスを用い、カリウム及びナトリウムの除去率(%)とセラミックフィルターの目詰まりを調べ、それらの結果を表3に示した。
(Examples 4 and 5 and Comparative Example 3)
In Example 4, the same
(実施例6及び7)
実施例1の配合で、混合造粒物の粒度が45〜300μmの粒子径を有するものの割合を変え、実施例1と同様にして浄化処理を行った。そして、塩化水素ガス、二酸化硫黄ガス及び塩化亜鉛の除去率(%)とセラミックフィルター11の目詰まりとを調べ、それらの結果を表4に示した。
( Examples 6 and 7 )
Purifying treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the ratio of the mixed granulated product having a particle size of 45 to 300 μm was changed. The removal rate (%) of hydrogen chloride gas, sulfur dioxide gas and zinc chloride and clogging of the
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。 Next, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below .
・ 前記石灰の含有量は酸化カルシウムとして60〜45質量%、珪砂の含有量は二酸化珪素として15〜10質量%及びカオリンの含有量はカオリンとして25〜45質量%である請求項1に記載の高温排ガス用の浄化処理剤。このように構成した場合、浄化処理剤による浄化処理効果を一層向上させることができる。 - the content of the lime 60-45% by weight as calcium oxide, the content of silica sand content of 15 to 10 wt% and kaolin as silicon dioxide according to claim 1 which is 25 to 45 mass% of kaolin Purification agent for high temperature exhaust gas. When comprised in this way, the purification process effect by a purification processing agent can be improved further.
・ 前記高温排ガスの気流中で浄化処理剤を流動させながら浄化処理を行う請求項2に記載の高温排ガスの浄化処理方法。この浄化処理方法によれば、焼却炉等から排出される排ガスの高温を利用できると共に、高温排ガス中の有害物質と浄化処理剤との接触時間を長くして浄化処理効率を向上させることができる。
The method for purifying high-temperature exhaust gas according to
5…浄化処理剤、11…セラミックフィルター。 5 ... Purification agent, 11 ... Ceramic filter.
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