JP4778960B2 - 燃料油用除塵除煙装置 - Google Patents

Description

本発明は、大気汚染防止用装置に係り、特に、ウェット式および静電気の方法により燃料油で発生した塵埃、煙と硫成分を除去する燃料油用除塵除煙装置に関するものである。

目下、燃料の使用が煤から燃料油へ変換されたことに伴って、工業用および民生用の燃料油の使用で発生する煙と塵埃が大気を汚染し続けている。しかし、燃料油の使用で発生する煙と塵埃の主な成分は、不完全燃焼で発生される煤粒子と、燃焼過程中に形成されるカーボン・ブラックおよび少量の不純物とを含み、且つ燃料油の使用で発生する煙と塵埃の特性は、温度が高く（一般に200〜300℃）、油分を有し、粒子が極めて微細であり（一般に1μmよりも小さく）、比抵抗が小さく（≦10³Ω・cm）、比重が小さく、水と混合できなく、腐食性ガス（SO₂,HFなど）を含み、だから、燃料油の使用で発生する煙と塵埃とに対する処理技術は難しかった。燃料油の使用で発生する煙と塵埃とを除去する技術としては、静電気除塵法、ウェット式除塵脱硫法、袋除塵法、ウェット式・静電気二段階除塵脱硫法などがある。なお、静電気除塵法は、粉塵の比抵抗が小さく（比抵抗≦10³Ω・cm）、静電気除塵法の高効率除塵範囲（10⁴〜5*10¹⁰Ω・cm）から外れるので、燃料油の使用で発生する煙と塵埃との除去効果が良くなく、なお、ウェット式除塵脱硫法は、粉塵の粒子が極めて微細であり、且つ粉塵が水と混合できないので、燃料油の使用で発生する煙と塵埃との除去効果も良くなく、なお、通常の袋除塵法は、燃料油の使用で発生する煙と塵埃との除去効果が良いが、燃料油の使用で発生する煙と塵埃とは、温度が高く、油分を有し、腐食性ガスを含むので、袋の材料の特性が厳しく要求されており、且つ温度降下対策も必要であり、だから、製造コストが高く、そして脱硫をすることができないので、採用されることが少なく、なお、新開発のウェット式・静電気二段階除塵脱硫装置としては、例えば中国特許第03225616.7号が提案され、この装置によれば、除塵と脱硫の効果がより良いが、燃料油の使用で発生する煙と塵埃とは、比抵抗が小さく、粒子が極めて微細であり、且つ水と混合できないので、依然として理想な除塵脱硫効果に達することができない。
中国特許第03225616.7号

本発明の主な目的は、除塵と脱硫の効果が向上し、且つ燃料油の使用で発生する煙と塵埃とであっても、除塵脱硫効果が降下しない除塵除煙装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本願の発明は、燃料油の燃焼で発生される煤粒子とカーボン・ブラックを除去する燃料油用除塵除煙装置であって、ウェット式除塵脱硫装置３と、静電気除塵脱硫装置１６と、貯水タンク１０とから構成され、前記燃料油用除塵除煙装置の下部には、前記貯水タンク１０が設置され、前記貯水タンク１０の上方には、前記ウェット式除塵脱硫装置３と前記静電気除塵脱硫装置１６とが仕切板１９により左右に仕切られて設置され、前記貯水タンク１０の水面と前記ウェット式除塵脱硫装置３と前記静電気除塵脱硫装置１６の下部との間に煙通路１３が設けられ、前記貯水タンク１０には、清水タンクと汚水タンクとが仕切板７により分けられて設置され、汚水タンク１０内の水が前記仕切板７の下部に設けられたフィルタ９を介して清水タンクに流入することができ、清水タンク内の水がポンプ８を介して前記ウェット式除塵脱硫装置３のシャワー装置２と前記静電気除塵脱硫装置１６の電界自動洗浄用シャワー装置１７に供給することができ、前記ウェット式除塵脱硫装置３内にあるろ過用網４は、20〜30メッシュであり、18〜30層であり、煙の流動方向との成す角度は60〜90度であり、前記ウェット式除塵脱硫装置３は、シャワーの流動方向と一致するように、内部の煙の流動方向を上から下へ流させることを特徴とする、燃料油用除塵除煙装置であることを要旨としている。

本発明の除塵除煙装置によれば、燃料油の使用で発生する煙と塵埃とであっても、除塵脱硫効率が99％以上に達することができ、且つ装置の生産コストが低い効果を有する。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

本発明は、中国特許第03225616.7号の「ウェット式・静電気二段階除塵脱硫装置」に基づいて開発されたものであって、ウェット式除塵脱硫装置３にろ過用網４が組付けてあり、且つろ過用網４が煙の流動方向と垂直する。ウェット式除塵脱硫装置３に進入した煙は、水の重力と、送風機の吸引力とを受けながら、ろ過用網４を通過し、煙と水とが一緒にろ過用網４を通過している際に、多層のろ過用網４により、煙が水に囲んで絞られることは繰り返され、且つ煙と水とは互いに強烈に衝突する。そうすると、煤微細粒子と、カーボン・ブラックとは、水と強制に接触するようになり、全部が水に湿らせられ、一部が水に湿らせられ、または全部が水に囲まれ、一方、煤微細粒子同士と、カーボン・ブラック同士とが互いに絞ったり衝突したりするので、粒度が大きくなる。ろ過用網４を通過している、煙と水とは煙の持つ熱的エネルギーにより混合効果がもっと向上になる。シャワータワーに流入する前の煙の温度が高く（200〜300℃）、煙がシャワータワーに流入した後、煙と水とが充分に接触するようになり、煙の持つ熱的エネルギーが水に吸収されて煙の温度が100℃よりも低くなり、だから、水の温度が上昇する。温度が上昇した水は活性が向上になり、だから、煤微細粒子およびカーボン・ブラックとの混合性が良くなる。煤微細粒子およびカーボン・ブラックと水とが混合した後、水の比抵抗と比重とが大きいので、水は、煤微細粒子とカーボン・ブラックとの抵抗増加剤、比重増加剤と粘着剤の役割を発揮し、これにより、煤微細粒子とカーボン・ブラックとの比抵抗は静電気除塵法の高効率除塵範囲（10⁴〜5*10¹⁰Ω・cm）に入るようになる。そうすると、水と混合した、煤微細粒子とカーボン・ブラックとは、煙通路１３を通過して静電気除塵脱硫装置１６に進入したときに、煙から容易に分離され、その後、自動洗浄用シャワー装置１７により煙を貯水タンク１０に流させると、除塵脱硫効果が達成される。

また、重複の実験結果によると、煤微細粒子およびカーボン・ブラックを除去する効果は、ウェット式除塵脱硫装置３内に設置されるろ過用網４のメッシュと層数とに関連し、ろ過用網４のメッシュが大きく且つ層数が多いほど、煤微細粒子およびカーボン・ブラックと水との混合と衝突が多くなり、すなわち、水との混合がもっと良くなり、除塵脱硫効果が良くなる。また、除塵脱硫効果を向上するために、ウェット式除塵脱硫装置３内に設置されるろ過用網４のメッシュと層数とは、4〜1000メッシュであり、1〜500層あり、しかし、除塵脱硫効果をもっと向上するために、ろ過用網４のメッシュと層数とは、18〜30メッシュであり、18〜30層あることが望ましい。そして、除塵脱硫効果を向上するために、ウェット式除塵脱硫装置３内に設置されるろ過用網４と煙流動方向との成す角度は10〜90度であり、しかし、除塵脱硫効果をもっと向上するために、ろ過用網４と煙流動方向との成す角度は60〜90度であることが望ましい。また、送風機の風圧ロスを低減するために、ウェット式除塵脱硫装置３は、シャワーの流動方向と一致するように、内部の煙の流動方向を上から下へ流させるように設計され、そうすると、水の位置エネルギーの一部が風的エネルギーに変換され、風圧ロスが低減になり、省エネの目的を達成することができる。

次に、図１を参照する。本発明の除塵除煙装置は、ウェット式除塵脱硫装置３と、静電気除塵脱硫装置１６と、貯水タンク１０とから構成される。前記貯水タンク１０の中央には、貯水タンク１０を清水タンクと汚水タンクとに分けるための仕切板７が設けてあり、前記仕切板７の下部にフィルタ９が設けてあり、汚水タンク内の水が前記フィルタ９を通過して清水タンクに流入し、貯水タンク１０の一側の水面６の下方に灰除去口１２が設けてあり、貯水タンク１０の下部に汚水排出口１１が設けてあり、貯水タンク１０の他側の水面６の上方に薬剤注入口５が設けてある。ウェット式除塵脱硫装置３と静電気除塵脱硫装置１６とは、前記貯水タンク１０の上方に設置され、前記貯水タンク１０と連接し、且つウェット式除塵脱硫装置３と静電気除塵脱硫装置１６とが両者共用の仕切板１９により仕切られ、前記貯水タンク１０の水面６の上方に煙通路１３が設けてある。ウェット式除塵脱硫装置３内にはろ過用網４が組付けてあり、且つ前記ろ過用網４と煙流動方向との成す角度は10〜90度であり、前記ウェット式除塵脱硫装置３の上部にエア吸引口１が設けてあり、前記エア吸引口１の頂部にシャワー装置２が組付けてあり、且つシャワーの流動方向と一致するように、内部の煙の流動方向を上から下へ流させる。前記静電気除塵脱硫装置１６の下部には、前記静電気除塵脱硫装置１６へ煙を均一に流入するようにするための煙案内板１４が設けてあり、且つ前記静電気除塵脱硫装置１６は、内部に静電気除塵本体１５が設けてあり、上部に電界自動洗浄用シャワー装置１７が設けてあり、頂部に流動均一化用板１８とエア排出口２０とが設けてある。前記貯水タンク１０の清水タンク内の水管は、ポンプ８を介して、前記ウェット式除塵脱硫装置３内のシャワー装置２と、前記静電気除塵脱硫装置１６内の電界自動洗浄用シャワー装置１７とに接続される。

次に、本発明の除塵除煙装置の使用状態を詳細に説明する。まず、煙がエア吸引口１から前記ウェット式除塵脱硫装置３に流入され、前記ウェット式除塵脱硫装置３により一段階目の除塵脱硫作業が実施され、その後、煙と水とが一緒にろ過用網４を通過している際に、煙のなかにある、煤微細粒子とカーボン・ブラックとは、水と強制に接触するようになり、この状態がニ段階目の静電気除塵作業を実施可能の必要条件である。その後、一段階目の除塵脱硫作業により浄化された煙が煙通路１３を通過して静電気除塵脱硫装置１６に流入し、静電気除塵脱硫装置１６においてニ段階目の静電気除塵作業が実施され、煤微細粒子およびカーボン・ブラックと水が混合した後、それらの混合物の比抵抗が静電気除塵法の高効率除塵範囲（10⁴〜5*10¹⁰Ω・cm）に入るようになるので、静電気除塵脱硫装置１６により、煤微細粒子およびカーボン・ブラックが煙から容易に分離され、その後、静電気除塵脱硫装置１６の静電気除塵本体１５に吸着された、煤微細粒子およびカーボン・ブラックを自動洗浄用シャワー装置１７により貯水タンク１０に流させると、除塵脱硫効果が達成される。

本発明の燃料油用除塵除煙装置の構造を示す概略図である。

１ エア吸引口
２ シャワー装置
３ ウェット式除塵脱硫装置
４ ろ過用網
５ 薬剤注入口
６ 水面
７ 仕切板
８ ポンプ
９ フィルタ
１０ 貯水タンク
１１ 汚水排出口
１２ 灰除去口
１３ 煙通路
１４ 煙案内板
１５ 静電気除塵本体
１６ 静電気除塵脱硫装置
１７ 電界自動洗浄用シャワー装置
１８ 流動均一化用板
１９ ウェット式除塵脱硫装置と静電気除塵脱硫装置との共用仕切板
２０ エア排出口

Claims (1)

1. 燃料油の燃焼で発生される煤粒子とカーボン・ブラックを除去する燃料油用除塵除煙装置であって、
   ウェット式除塵脱硫装置（３）と、静電気除塵脱硫装置（１６）と、貯水タンク（１０）とから構成され、
   前記燃料油用除塵除煙装置の下部には、前記貯水タンク（１０）が設置され、
   前記貯水タンク（１０）の上方には、前記ウェット式除塵脱硫装置（３）と前記静電気除塵脱硫装置（１６）とが仕切板（１９）により左右に仕切られて設置され、前記貯水タンク（１０）の水面と前記ウェット式除塵脱硫装置（３）と前記静電気除塵脱硫装置（１６）の下部との間に煙通路（１３）が設けられ、
   前記貯水タンク（１０）には、清水タンクと汚水タンクとが仕切板（７）により分けられて設置され、汚水タンク（１０）内の水が前記仕切板（７）の下部に設けられたフィルタ（９）を介して清水タンクに流入することができ、清水タンク内の水がポンプ（８）を介して前記ウェット式除塵脱硫装置（３）のシャワー装置（２）と前記静電気除塵脱硫装置（１６）の電界自動洗浄用シャワー装置（１７）に供給することができ、
   前記ウェット式除塵脱硫装置（３）内にあるろ過用網（４）は、20〜30メッシュであり、18〜30層であり、煙の流動方向との成す角度は60〜90度であり、
   前記ウェット式除塵脱硫装置（３）は、シャワーの流動方向と一致するように、内部の煙の流動方向を上から下へ流させることを特徴とする、
   燃料油用除塵除煙装置。