JP6760409B2 - 排ガス処理システムおよび排ガス処理方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る排ガス処理システムの構築例の概略フロー図を示したものである。なお、図1において、各ブロックを繋ぐ線のうち、実線は物の流れ、一点鎖線は情報の流れを表している。
排ガス処理部11は、排ガスに対し処理を施すものである。上述したとおり、排ガスは、塩化水素や硫黄酸化物を含む酸性ガスであるため、大気への排出に先立って、酸性ガスを中和して環境への有害ガスの排出を抑制する必要がある。そこで、排ガス処理部11では、排ガスに対し処理剤を添加して中和する。
飛灰回収部12は、排ガス処理部11において処理を施した排ガスから、そのうち固形成分である飛灰を分離して回収するものである。ここで除去される飛灰には、通常、排ガス処理部11で添加された未反応の排ガス処理剤が含まれているが、本実施形態の排ガス処理システムは、飛灰中の未反応の排ガス処理剤の含有量は、従来の排ガス処理システムに比べて安定して少なくすることができる。
排ガス処理剤添加管理部13は、排ガス処理部11の上流側及び下流側のうち、少なくとも上流側に配設される排ガス分析部131を有している。また、排ガス処理剤添加管理部13は、飛灰分析部133を有していてもよい。なお、図1では、排ガス処理部11の上流側及び下流側にそれぞれ位置する排ガス分析部131及び132を有する例を示している。また、図1では、飛灰分析部133が飛灰回収部12に位置する例を示すが、飛灰分析部133の位置は限定されず、飛灰回収部12の前段又は後段に位置してもよい。
排ガス分析部131、132は、処理剤添加管理部13を構成するものであり、それぞれ排ガス処理部11の上流側及び下流側に配設されるものである。すなわち、排ガスに対する排ガス処理剤添加の前後の排ガスの性質を分析するものである。
Wacid=(Cacid,in−Cacid,out)×Vg/106 ・・(1)
ここで、Cacid,in[mg/Nm3]およびCacid,out[mg/Nm3]は、それぞれ排ガス処理剤による処理の前後(例えば、排ガス分析部131および132や、排ガスの入口および出口)における酸性ガスの濃度である。また、Vg[Nm3/h]は、標準状態(0℃、1気圧)の乾燥ガス換算の排ガスの1時間当たりの処理体積である。Vgは、処理するガスの流量が概ね一定となる場合には、定数としてよく、また、ガスの流量の増減が大きい場合には、流路内(入口または出口を含む)に排ガス流量計(図示せず)を設けて、実際に測定してもよい。
Walkaline=nacid×Wacid×Mw,alkaline/(nalkaline×Mw,acid)・・(2)
ここで、Mw,acid[g/mol]及びMw,alkaline[g/mol]は、それぞれ酸性ガスを構成する酸性化合物及び処理剤を構成するアルカリの分子量であり、nacidは酸性ガスの酸の価数であり、nalkalineは、処理剤を構成するアルカリのアルカリ価数である。
Walkaline={nacid×(Cacid,in−Cacid,out)×Mw,alkaline/(nalkaline×Mw,acid)}×Vg/106 ・・(3)
必須の態様ではないが、飛灰分析部133は、処理剤添加管理部13を構成するものであり、飛灰回収部12又はその下流側に配設され、飛灰回収部12で回収された飛灰中に含まれるアルカリの量を分析するものである。
排ガス処理剤供給部14は、排ガス処理剤添加管理部13により指示された添加量の排ガス処理剤を、排ガス処理剤貯留部17から排ガス処理部11に供給するものである。
排ガス処理剤は、排ガス中の酸性ガスを中和する特性(アルカリ性)を有する。排ガス処理剤としては、特に限定されず、液体状であっても、あるいは粉末状(固体状)であってもよいが、排ガスの酸の量を分析することでその添加量が算出可能である成分を有することが必要である。
必須の構成ではないが、本実施形態に係る排ガス処理システム1は、排ガス処理剤貯留部17を備えることもできる。排ガス処理剤貯留部17は、排ガスを処理するための排ガス処理剤を貯留し、必要に応じて排ガス処理剤供給部14に供給するものである。
飛灰処理部15は、飛灰を装入してその飛灰に対し処理を施すものである。上述したとおり、飛灰には、鉛、カドミウム、ヒ素、セレン、クロムなどの重金属が含まれ得るため、飛灰の埋め立て等に先立って、飛灰中に含有する重金属を固定化し、除去する必要がある。そこで、飛灰処理部15では、飛灰と飛灰処理剤を混合して反応させることによって、重金属を除去する。
本実施形態に係る排ガス処理システム1は、必須の構成ではないが、飛灰処理剤貯留部19を備えることもできる。飛灰処理剤貯留部19は、飛灰を処理するための飛灰処理剤を貯留し、必要に応じて飛灰処理剤供給部16に供給するものである。
飛灰処理剤供給部16は、飛灰処理部15に装入された飛灰に対する一定の体積割合又は質量割合の飛灰処理剤を、飛灰処理部15に供給するものである。
飛灰処理剤は、飛灰中の重金属を固定化し除去する機能を有する。飛灰処理剤としては、特に限定されず、液体状であっても、あるいは粉末状(固体状)であってもよい。
本実施形態に係る排ガス処理方法は、例えば上述した排ガス処理システムを用いて行うことができるものである。具体的には、排ガス処理部11の上流側及び下流側のうち、少なくとも上流側の位置で、排ガス処理剤添加管理部13により、排ガス中に含まれる酸の量を分析し、飛灰中に含まれるアルカリの量が所定の範囲となる排ガス処理剤の添加量を算出し、算出した添加量の排ガス処理剤の供給を、排ガス処理剤供給部14に指示する工程と、排ガス処理剤供給部14が、指示された添加量の排ガス処理剤を、排ガス処理部11に供給する工程と、飛灰回収部12によって、排ガス処理剤を添加して処理した排ガスから飛灰を分離して回収する工程と、飛灰処理剤供給部16によって、飛灰処理部15に装入された飛灰に対する一定の質量割合の飛灰処理剤を、飛灰処理部15に供給する工程と、を含むことを特徴とするものである。
11 排ガス処理部(または反応管)
12 飛灰回収部(またはバグフィルター)
13 排ガス処理剤添加管理部(または排ガス処理剤添加管理装置) 131、132 排ガス分析部(または排ガス分析計)
133 飛灰分析部(または飛灰分析装置)
14 排ガス処理剤供給部(または定量フィーダー)
15 飛灰処理部(または混合ミキサー)
16 飛灰処理剤供給部(または定量フィーダー)
17 排ガス処理剤貯留部(または排ガス処理剤貯留サイロ)
171 排ガス処理剤残量測定計(またはレベル計)
18 飛灰供給部(または定量フィーダー)
19 飛灰処理剤貯留部(または飛灰処理剤貯留サイロ)
191 飛灰処理剤残量測定計(またはレベル計)
F 焼却炉
Claims (4)
- 排ガスを処理するための排ガス処理部と、
処理した前記排ガスから飛灰を分離して回収する飛灰回収部と、
前記排ガス処理部の上流側及び下流側のうち、少なくとも上流側に配設され、前記排ガス中に含まれる酸の量を分析し、分析した前記酸の量から、前記飛灰中に含まれるアルカリの量が所定の範囲となる排ガス処理剤の添加量を算出し、算出した添加量の前記排ガス処理剤の供給を指示する排ガス処理剤添加管理部と、
前記排ガス処理剤添加管理部により指示された添加量の排ガス処理剤を、前記排ガス処理部に供給する排ガス処理剤供給部と、
前記飛灰回収部で回収した前記飛灰を装入して処理するための飛灰処理部と、
前記飛灰処理部に装入された前記飛灰に対する一定の質量割合の飛灰処理剤を、繰り返し、前記飛灰処理部に供給する飛灰処理剤供給部と、
を備える、排ガス処理システム。 - 前記飛灰処理剤供給部を通じて前記飛灰処理部に供給される前記飛灰処理剤は、飛灰処理剤貯留部に貯留されている、請求項1に記載の排ガス処理システム。
- 前記排ガス処理剤添加管理部は、前記排ガス処理部の上流側及び下流側の双方に配設される、請求項1または2に記載の排ガス処理システム。
- 排ガス処理部の上流側及び下流側のうち、少なくとも上流側の位置で、排ガス処理剤添加管理部により、前記排ガス中に含まれる酸の量を分析し、分析した前記酸の量から、前記飛灰中に含まれるアルカリの量が所定の範囲となる排ガス処理剤の添加量を算出し、算出した添加量の排ガス処理剤の供給を、排ガス処理剤供給部に指示する工程と、
前記排ガス処理剤供給部が、指示された添加量の前記排ガス処理剤を、前記排ガス処理部に供給する工程と、
飛灰回収部によって、前記排ガス処理剤を添加して処理した排ガスから飛灰を分離して回収する工程と、
飛灰処理剤供給部によって、飛灰処理部に装入された前記飛灰に対する一定の質量割合の飛灰処理剤を、繰り返し、前記飛灰処理部に供給する工程と、
を含む、排ガス処理方法。
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