JP5017702B2 - バグフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、排ガス中に含まれる重金属類や煤塵等を除去するバグフィルタに関するものである。

焼却炉や溶融炉の排ガスに含まれる重金属類やダイオキシン類、粉塵、煤塵等を取り除く装置として、バグフィルタが広く用いられている。

バグフィルタは、排ガスを、フエルト又は布等で形成されたフィルタに通過させることにより、排ガスから所定の成分を除去する装置である。則ち、通常はバグフィルタ下部から排ガスを導入し、排ガスがフィルタを通過する際、排ガス中の煤塵等の所定成分がフィルタに付着することにより、排ガスが浄化される。浄化されたクリーンガスは、バグフィルタ上部から外部へ放出する。

フィルタに一定量以上の煤塵等のダストが付着すると、フィルタ内部に高圧空気を送り込むパルスジェット式又は揺動式等のクリーニング方法により、ダストを下方へ振り落とす。バグフィルタの下部にはホッパが形成されていて、一定量のダストを一時貯蔵可能である。ホッパ内に所定量以上のダストが堆積されると、ホッパ下端の排出口から排出する。

以上のようなバグフィルタにおいて、ホッパ内に堆積されたダストはブリッジを発生しやすく、スムーズな排出が行われにくくなることがある。ブリッジが発生して排出口が閉塞すると、装置を一時停止し、ホッパ内を撹拌したり、ホッパに振動を与えて、ダストを排出しなければならない。

また、バグフィルタの下部から排ガスを導入するため、ホッパ内に上昇気流が生じ、堆積したダストが舞い上がってフィルタに再付着することがある。そのため、排ガスの浄化効率が低下するという問題がある。

そこで、従来、以下に示すように、装置の改良が行われてきた。

特許文献１には、排ガスが導入される位置に払い落とし部材を設けることにより、装置の内壁にダストが付着するのを抑制し、ダストの堆積による排出口の詰まりを防止するバグフィルタが開示されている。

また、特許文献２には、排ガスの導入口を装置の上部に設けることにより、装置内に下向きの気流を生じさせ、ダストを下方へ落下させて舞い上がるのを防ぐ装置が開示されている。

また、特許文献３には、多数の通気口を穿設した案内板を配設することにより、装置の上部のみに強い気流を生じさせて、下部のホッパ部では上昇気流を抑制しダストの舞い上がりを減少できるバグフィルタが開示されている。

特開平７−４７２１３号公報 特許第２９６７２３４号公報 特開２０００−２３７５１５号公報

しかしながら、前記特許文献１の場合、ダストは従来通りに堆積するため、ブリッジを発生するという問題は解決されていない。そのため、ダストが溜まり過ぎると排出しにくくなり、頻繁にダストの排出を行わなければならない。

また、前記特許文献２及び特許文献３は、前述の通りホッパに堆積したダストの舞い上がりを抑制するものであるが、堆積したダストによるブリッジを防止して排出しやすくする手段に関しては開示されていない。

したがって、いずれの特許文献も、ホッパにダストが多く堆積するとブリッジを発生して排出しにくくなるという問題点は解消されていない。

本発明の目的は、装置を停止することなくホッパに堆積したダストを円滑に排出できるとともに、ホッパに堆積したダストが舞い上がるのを防ぐことができるバグフィルタを提供することにある。

上記問題を解決するため、請求項１の発明によると、内部にフィルタを配設するとともに、排ガスを導入する導入口と、前記排ガスが前記フィルタにより浄化された後のクリーンガスを放出する放出口を有し、下部に前記排ガスから除去されたダストを一時貯蔵する四角錐状のホッパ部が設けられたバグフィルタにおいて、下向きの傾斜を有する複数の振り分け部材が、前記ホッパ部の水平方向全面に亘って並列し且つ垂直方向に間隔を設けて架設され、前記ホッパ部の対向する側壁の角度が異なっていることを特徴とするバグフィルタが提供される。

下向きの傾斜を有する振り分け部材を配設することにより、フィルタ表面に付着したダストが振り落とされる際、ダストは、振り分け部材の傾斜に沿って分散されて落下する。したがって、一方向に集中して落下することがないため、ブリッジが起こりにくく、スムーズに排出できる。また、落下したダストが振り分け部材よりも上方に舞い上がることがないので、フィルタにダストが再付着するのを抑制し、フィルタを効率的に使用できる。

前記振り分け部材は、山形鋼であり、山部を上向きにして配設されることが好ましい。これにより、既存の鋼材を用いて容易に実施することができる。

また、前記複数の振り分け部材が前記ホッパ部の水平方向全面に亘って配設されていることにより、ホッパ全体に亘って、ダストの落下方向を分散させることができる。したがって、さらにスムーズな排出を実現できる。また、ホッパ部の平面全体が振り分け部材で覆われることにより、振り分け部材の下方へ落下したダストの舞い上がりを確実に遮断することができる。そのため、フィルタにダストが再付着することがなく、効率よく排ガス浄化を行うことができる。

さらに、前記複数の振り分け部材のうち、前記ホッパ部の両端辺に沿って配設される振り分け部材は、前記ホッパ部の端辺側から前記ホッパ部の内側に向けて下向きの傾斜を有して配設されることが好ましい。これにより、ホッパ部の端辺沿いにダストが堆積することがなく、ダストを排出できる。

本発明によれば、フィルタから振り落とされたダストがホッパ内でブリッジを発生するのを防ぎ、ホッパ下端の排出口から、スムーズにダストを排出させることができる。したがって、装置を停止することなくダストを排出することが可能となる。また、ホッパ部に堆積したダストが上方へ舞い上がるのを防ぎ、排ガス浄化を効率的に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。

図１は、本発明に係るバグフィルタ全体を示す概略図である。

燃焼炉や溶融炉等で燃焼された排ガスは、水滴が噴霧され適温に冷却された後、粉体状の薬剤が噴霧されて、バグフィルタ１内に供給される。

バグフィルタ１は、上部に角柱状のハウジング２を有し、その下部に、ハウジング２から連続して四角錐状のホッパ部３が形成されている。ホッパ部３の上部側壁には、煤塵や重金属類等を含んだ排ガスがハウジング２内に流入する導入口４が形成され、導入ダクト１４に接続されている。ハウジング２の上部には、所定成分が濾過されて浄化されたクリーンガスを外部に放出するための放出口５が設けられている。放出口５は放出ダクト１５に接続され、クリーンガスは、吸気ファン１０の操作によって放出ダクト１５から煙突１１を介して外部へ放出される。

ハウジング２の内部には、複数のフィルタ１２が配設されている。フィルタ１２は、上方のみが開放された筒状の濾布からなる。フィルタ１２は、例えば化学繊維により形成され、除去成分に応じたろ過層を有する。ハウジング２内に流入した排ガスは、フィルタ１２を通過することにより、煤塵や重金属類等の所定成分が濾過される。フィルタ１２の上端は、ハウジング２内に水平方向に架設された梁１７に吊り下げられている。

ハウジング２内には、フィルタ１２に付着した所定成分からなるダスト１３を払い落とす機構が設けられる。具体的な実施例としては、図示するように、フィルタ１２の上方に、パルス発生装置７に接続された空気管８が配設される。空気管８には、各フィルタ１２の上部開口１２ａに向けた噴射弁９が設けられている。これにより、フィルタ１２の上部開口１２ａからフィルタ１２の内側に向けて高圧空気を噴射し、その衝撃力と誘起される逆気流によって、フィルタ１２の外側に付着したダスト１３を払い落とす。尚、ダスト１３を払い落とす手段はこの方式に限らず、例えば揺動式でも構わない。

ホッパ部３の下端には、払い落とされたダスト１３を外部に排出するための排出弁１６を備えた排出口６が設けられている。

次に、上記の構成を有するバグフィルタ１による排ガス処理手順の概要を説明する。

排ガスは、導入ダクト１４を介し、導入口４からハウジング２内部に導入される。排ガスは、ハウジング２内を、図１の黒矢印の方向に流入し、フィルタ１２の外側に接触する。排ガスがフィルタ１２の外側から内側へ通過する際、排ガスに含まれる煤塵や重金属類等がフィルタ１２に付着して濾過され、排ガスがクリーンガスとなる。クリーンガスは、フィルタ１２の上部開口１２ａからハウジング２上部に流れ、放出口５から、放出ダクト１５、吸気ファン１０、煙突１１を介して外部へ放出される。

フィルタ１２の表面に一定量以上のダスト１３が付着した場合には、フィルタ１２の上部開口１２ａからフィルタ１２の内側に向けて圧縮空気を噴射し、ダスト１３を払い落とす。

そして、ホッパ部３にダスト１３が一定量以上堆積すると、排出弁１６を開閉操作し、排出口６に取り付けた収集容器１７等へダスト１３を排出する。

図２〜図４は本発明の実施の形態であり、ホッパ部３の詳細を示す。図２は縦断面図、図３は横断面図、図４は側面図である。

床面上に枠材２４が固定設置され、枠材２４に、四角柱状のハウジング２及びその下方に連続し下部形状が四角錐状のホッパ部３が載置されている。

ホッパ部３には、例えば山形鋼からなる複数の振り分け部材２１が水平方向の同一方向に、山部２１ａを上向きにして架設される。各振り分け部材２１は、図３に示すように、ホッパ部３の対向する側面を貫通する長さを有し、貫通した両端部を例えば溶接等により固定し、ハウジング２内の気密を保った状態に取り付けられる。振り分け部材２１は、図２に示すように、垂直方向に適宜間隔を設けて配設される。振り分け部材２１の正面形状における幅寸法は、ハウジング２の幅を例えば図２のように６等分した寸法とされる。ホッパ部３の両端辺に沿って配設する端部振り分け部材２２は、ダスト１３が端部振り分け部材２２上に堆積することなく下方へ落下するように、一方向の傾斜のみを有する形状とし、ホッパ部３の外側から内側に向けて下方へ傾斜するように取り付けられる。さらに、振り分け部材２１，２２は、ホッパ部３の平面方向の全面を覆うように配設される。
ホッパ部３は、その対向する側壁は、角度が異なっていてもよい。対向する壁の傾斜角度が異なることにより、ダストなどの粉状のものがブリッジしにくくなることがあるためである。このため排出口が装置の中心からずれていてもよい。

このように振り分け部材２１，２２を設けることにより、フィルタ１２の表面から払い落とされたダスト１３は、振り分け部材２１，２２の傾斜に沿って落下するため、落下の方向が分散され、排出口６に垂直方向の力が集中することがない。したがって、ブリッジが発生しにくく、ダスト１３の円滑な排出が実現できる。また、振り分け部材２１，２２の下方に落下したダスト１３は、振り分け部材２１，２２よりも上方に舞い上がるのを防ぐ屋根の役割をするので、フィルタ１２にダスト１３が再付着することがなく、効率的な排ガス浄化が行われる。

また、ホッパ部３の側壁の対向面には、それぞれ透明部材をはめ込んだ点検窓２３が複数設けられている。この点検窓２３からホッパ部３内におけるダスト３１の溜まり具合等を観察し、適時、ダスト１３の排出を行う。

ホッパ部３の下端には排出口６が形成され、ダスト１３の排出を調整する排出弁１６が設けられている。排出弁１６は、例えば図５に示すように、上下二段構造を有し、上下それぞれの弁１６１，１６２を独立して開閉する。上下それぞれの弁１６１，１６２の突き合わせ部１６１ａ，１６１ｂ，１６２ａ，１６２ｂは、例えば図示するように斜めに切削されていて、図５（ａ）に示すように、閉じたときにそれぞれの突き合わせ部が噛み合って密閉される。上下の弁１６１，１６２の間には、適宜間隔が設けられ、空間部１６０が形成される。ダスト１３の排出時には、先ず図５（ｂ）に示すように上側の弁１６１を開いて、空間部１６０へダスト１３を排出する。空間部１６０に所定量のダスト１３が溜まると、上側の弁１６１を閉じ、図５（ｃ）に示すように下側の弁１６２を開いて、外部へダスト１３を排出する。このように、上下の弁１６１，１６２を交互に開閉することにより、ホッパ部３内の排ガスが外部に漏れることなくダスト１３を排出することができる。そのため、排ガス処理の運転中にダスト１３の排出を行うことが可能である。しかも、本発明によると、排出口６付近でダスト１３がブリッジを発生しないため、バグフィルタの運転中にも、円滑にダスト１３の排出作業を行うことができる。尚、バグフィルタの停止中にダスト１３を排出する場合には、上下両方の弁１６１，１６２を同時に開いて排出させればよい。排出弁１６の構造は図５の例に限ることはない。また、排出弁１６の操作は、手動または自動のいずれでも構わない。

上記実施の形態に基づいて、ダストの排出試験を行った。

ハウジングは一辺が１１００ｍｍの四角柱とし、ホッパ部の対向する面の傾斜を、それぞれ水平面に対して５０度及び５５度に形成した。振り分け部材は、側面が直交する山形鋼とし、正面の幅がハウジングの四角柱部の一辺を６等分する寸法（１８３ｍｍ）、長さが１３００ｍｍとした。振り分け部材とホッパ部の傾斜面との距離は約２００ｍｍとし、振り分け部材同士の間隔を２００ｍｍとした。振り分け部材は、ホッパ部の側面を貫通させて取り付けた。排出口は、一辺１８３ｍｍとした。

上記のホッパ部に、炭酸カルシウム７８０ｋｇを充填し、上下二段構造の排出弁を開閉して、炭酸カルシウムの排出を行った。その結果、炭酸カルシウムは、ほぼ全量を円滑に排出できることが確認された。

本発明は、バグフィルタの他、角錐状のホッパ内に溜まった粉粒体を下方に排出させる際のホッパ内部の構造として適用可能である。

本発明に係るバグフィルタ全体を示す概略図。 本発明の実施の形態を示す縦断面図。 図２のＡ−Ａ線から見た横断面図。 図３のＢ−Ｂ線から見た側面図。 排出弁の概要を示す説明図。

符号の説明

１ バグフィルタ
２ ハウジング
３ ホッパ部
４ 導入口
５ 放出口
６ 排出口
７ パルス発生装置
８ 空気管
９ 噴射弁
１０ ファン
１１ 煙突
１２ フィルタ
１３ ダスト
１４ 導入ダクト
１５ 放出ダクト
１６ 排出弁
２１ 振り分け部材
２１ａ 山部
２２ 端部振り分け部材
２３ 点検窓

Claims (3)

1. 内部にフィルタを配設するとともに、排ガスを導入する導入口と、前記排ガスが前記フィルタにより浄化された後のクリーンガスを放出する放出口を有し、下部に前記排ガスから除去されたダストを一時貯蔵する四角錐状のホッパ部が設けられたバグフィルタにおいて、
   下向きの傾斜を有する複数の振り分け部材が、前記ホッパ部の水平方向全面に亘って並列し且つ垂直方向に間隔を設けて架設され、前記ホッパ部の対向する側壁の角度が異なっていることを特徴とする、バグフィルタ。
2. 前記振り分け部材が山形鋼であり、山部を上向きにして配設されていることを特徴とする、請求項１に記載のバグフィルタ。
3. 前記複数の振り分け部材のうち、前記ホッパ部の両端辺に沿って配設される振り分け部材は、前記ホッパ部の端辺側から前記ホッパ部の内側に向けて下向きの傾斜を有して配設されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のバグフィルタ。
   

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