JP7074425B2 - Mercury removal method from exhaust gas and waste treatment equipment using this method - Google Patents
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Description
本発明は、廃棄物焼却炉の排ガスからの水銀除去方法及びこの方法を用いた廃棄物処理装置に関するものである。 The present invention relates to a method for removing mercury from the exhaust gas of a waste incinerator and a waste treatment apparatus using this method.
廃棄物焼却炉の排ガス中には、廃棄物由来の水銀が含まれていることがある。このような排ガス中に含まれる水銀を除去するために、活性炭などの吸着剤を用いることが一般的である。例えば特許文献1には、キルンで発生した排ガスを吸着塔に導いて水銀などの有害物質を吸着させる方法が開示されている。またこの特許文献1には、吸着塔を複数台並列に配置し、排ガス中の水銀の測定結果に基づいて流路を切り替えることも記載されている。
The exhaust gas from a waste incinerator may contain mercury derived from waste. In order to remove mercury contained in such exhaust gas, it is common to use an adsorbent such as activated carbon. For example,
一般に、水銀の吸着塔は使用温度が高くないことや、予め排ガス中から灰分等を取り除いておく必要があることなどの理由によって、排煙処理塔(スクラバ)の後段に配置されることが多い。しかし排煙処理塔の出口では排ガス中の水蒸気が飽和状態となるため、わずかでも温度が低下すると吸着剤の表面で結露が発生し、結露水が水銀の吸着を阻害してしまうという問題があった。 Generally, the mercury adsorption tower is often placed after the smoke exhaust treatment tower (scrubber) because the operating temperature is not high and it is necessary to remove ash from the exhaust gas in advance. .. However, since the water vapor in the exhaust gas becomes saturated at the outlet of the flue gas treatment tower, there is a problem that dew condensation occurs on the surface of the adsorbent if the temperature drops even slightly, and the dew water inhibits the adsorption of mercury. rice field.
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、排煙処理塔の後段に水銀吸着塔を配置した場合にも、結露水による水銀の吸着阻害を生ずることのない排ガスからの水銀除去方法及びこの方法を用いた廃棄物処理装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even when a mercury adsorption tower is arranged after the flue gas treatment tower, mercury is removed from the exhaust gas without causing the adsorption inhibition of mercury by the dew water. It is to provide a method and a waste treatment apparatus using this method.
上記の課題を解決するためになされた本発明は、廃棄物焼却炉からの排ガスを洗煙水と接触させてSOXやNOXを洗煙水に吸収させて除去する排煙処理塔の後段に水銀吸着塔を配置して、排ガスに含まれる水銀を除去する排ガスからの水銀除去方法であって、排煙処理塔よりも後段で排ガス中の水銀濃度を測定し、水銀濃度が設定値を超えたときに、高温空気により水銀吸着塔を加熱しつつ、水銀吸着塔に排ガスを供給し、かつ、水銀吸着塔に排ガスを供給するに先立ち、水銀吸着塔で処理された排ガスを煙突に誘引する誘引ファンの誘引力を通常運転時より強くしておくことを特徴とするものである。 The present invention made to solve the above-mentioned problems is the latter stage of the smoke exhaust treatment tower in which the exhaust gas from the waste incinerator is brought into contact with the smoke wash water to absorb SO X and NO X into the smoke wash water and remove them. It is a method of removing mercury from exhaust gas by arranging a mercury adsorption tower in the exhaust gas. The mercury concentration in the exhaust gas is measured after the flue gas treatment tower, and the mercury concentration is set to the set value. When it exceeds, the exhaust gas is supplied to the mercury adsorption tower while heating the mercury adsorption tower with high temperature air, and the exhaust gas treated by the mercury adsorption tower is attracted to the smoke stack prior to supplying the exhaust gas to the mercury adsorption tower. It is characterized in that the attractive force of the attracting fan is made stronger than that during normal operation .
本発明においては、水銀吸着塔に排ガスを供給するに先立ち、水銀吸着塔で処理された排ガスを煙突に誘引する誘引ファンの誘引力を通常運転時より強くしておく。また本発明においては、水銀吸着塔と並列にバイパスラインを設け、排ガス中の水銀濃度が設定値よりも低いときには、このバイパスラインを通じて排ガスを煙突に送ることが好ましく、このバイパスライン及び水銀吸着塔を、排ガスを煙突に誘引する誘引ファンの出口側に接続し、結露の発生を防止することがより好ましい。また、排ガス中の水銀濃度の測定を、煙突で行うことができる。なお、前記高温空気として、白煙防止空気を用いることができる。 In the present invention, prior to supplying the exhaust gas to the mercury adsorption tower, the attraction force of the attraction fan that attracts the exhaust gas treated by the mercury adsorption tower to the chimney is made stronger than in the normal operation . Further, in the present invention, it is preferable to provide a bypass line in parallel with the mercury adsorption tower, and when the mercury concentration in the exhaust gas is lower than the set value, it is preferable to send the exhaust gas to the chimney through this bypass line. Is more preferably connected to the outlet side of the attraction fan that attracts the exhaust gas to the chimney to prevent the occurrence of dew condensation. In addition, the mercury concentration in the exhaust gas can be measured with a chimney. As the high temperature air, white smoke prevention air can be used.
さらに、上記の課題を解決するためになされた本発明の廃棄物処理装置は、廃棄物焼却炉と、廃棄物焼却炉からの排ガスを洗煙水と接触させてSOXやNOXを洗煙水に吸収させて除去する排煙処理塔とを含む廃棄物処理装置であって、排煙処理塔の後段に配置された水銀吸着塔と、排煙処理塔よりも後段に配置された水銀濃度計と、排ガス中の水銀濃度が設定値を超えたときに、高温空気により水銀吸着塔を加熱しつつ、水銀吸着塔に排ガスを供給する制御装置とを備え、この制御装置は、水銀吸着塔に排ガスを供給するに先立ち、水銀吸着塔で処理された排ガスを煙突に誘引する誘引ファンの誘引力を通常運転時より強くしておく機能を備えたものであることを特徴とするものである。 Further, in the waste treatment apparatus of the present invention made to solve the above problems, the waste incinerator and the exhaust gas from the waste incinerator are brought into contact with the smoke wash water to wash SOX and NOX . It is a waste treatment device including a flue gas treatment tower that absorbs and removes it by water, and has a mercury adsorption tower arranged after the flue gas treatment tower and a mercury concentration arranged after the flue gas treatment tower. It is equipped with a meter and a control device that supplies the exhaust gas to the mercury adsorption tower while heating the mercury adsorption tower with high-temperature air when the mercury concentration in the exhaust gas exceeds the set value. This control device is a mercury adsorption tower. It is characterized by having a function to make the attraction force of the attraction fan that attracts the exhaust gas treated by the mercury adsorption tower to the smoke stack stronger than that during normal operation before supplying the exhaust gas to the smoke. ..
本発明の排ガスからの水銀除去方法によれば、排ガス中の水銀濃度が設定値を超えたときに、高温空気により水銀吸着塔を加熱しつつ水銀吸着塔に排ガスを供給するため、吸着剤に結露が発生することがなくなり、吸着剤が乾燥した状態で排ガス中の水銀を吸着させることができる。したがって結露水による水銀の吸着阻害を生ずることがない。しかも、排ガス中の水銀濃度が設定値を超えない場合には水銀吸着塔に排ガスは供給されないので、吸着剤の寿命を延ばすことができる。 According to the method for removing mercury from the exhaust gas of the present invention, when the mercury concentration in the exhaust gas exceeds a set value, the exhaust gas is supplied to the exhaust gas while heating the mercury adsorption tower with high temperature air, so that it is used as an adsorbent. Condensation does not occur, and mercury in the exhaust gas can be adsorbed in a dry state of the adsorbent. Therefore, the adsorption of mercury is not inhibited by the dew condensation water. Moreover, when the mercury concentration in the exhaust gas does not exceed the set value, the exhaust gas is not supplied to the mercury adsorption tower, so that the life of the adsorbent can be extended.
また、水銀吸着塔に排ガスを供給するに先立ち、水銀吸着塔で処理された排ガスを煙突に誘引する誘引ファンの誘引力を通常運転時より強くしておくことにより、切り替え時における廃棄物焼却炉の急激な圧力変動を緩和することができる。さらに、水銀吸着塔と並列に設けたバイパスラインを排ガスを煙突に誘引する誘引ファンの出口側に接続すれば、誘引ファンの断熱圧縮効果により排ガス温度が上昇するので、結露の発生を防止することができる。 In addition, prior to supplying the exhaust gas to the mercury adsorption tower, the attraction of the attraction fan that attracts the exhaust gas treated by the mercury adsorption tower to the chimney is made stronger than during normal operation, so that the waste incinerator at the time of switching is used. Sudden pressure fluctuations can be mitigated. Furthermore, if a bypass line provided in parallel with the mercury adsorption tower is connected to the outlet side of the attracting fan that attracts the exhaust gas to the chimney, the exhaust gas temperature will rise due to the adiabatic compression effect of the attracting fan, so the occurrence of dew condensation should be prevented. Can be done.
また本発明の廃棄物処理装置は、排ガスを洗煙水と接触させてSOXやNOXを洗煙水に吸収させて除去する排煙処理塔の後段に配置された水銀吸着塔と、排煙処理塔よりも後段に配置された水銀濃度計と、排ガス中の水銀濃度が設定値を超えたときに、高温空気により水銀吸着塔を加熱しつつ、水銀吸着塔に排ガスを供給する制御装置とを備えたものであるため、上記した排ガスからの水銀除去を確実に実施することができる。 Further, the waste treatment apparatus of the present invention has a mercury adsorption tower arranged at the rear stage of the flue gas treatment tower for contacting the exhaust gas with the flue gas and absorbing SOX and NOX in the flue gas to remove the exhaust gas. A mercury densitometer located after the smoke treatment tower and a control device that supplies exhaust gas to the exhaust gas while heating the mercury adsorption tower with high-temperature air when the mercury concentration in the exhaust gas exceeds the set value. Therefore, it is possible to reliably remove mercury from the exhaust gas described above.
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図1は本発明の第1の実施形態の概略図であり、1は廃棄物焼却炉、2はこの廃棄物焼却炉1に廃棄物である汚泥を投入するための汚泥ポンプである。本実施形態の廃棄物焼却炉1は下水脱水汚泥を850℃以上の高温で焼却する流動床炉であり、炉底部の散気手段3から流動空気を吹き込むことにより流動媒体を流動させて高温の砂層を形成し、投入された脱水汚泥を瞬時に燃焼させるものである。しかし本発明においては廃棄物焼却炉1の種類は流動床炉に限定されるものではなく、任意の形式の焼却炉とすることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of the first embodiment of the present invention, in which 1 is a waste incinerator, and 2 is a sludge pump for charging sludge, which is waste, into the
廃棄物焼却炉1からの排ガスは、まず流動空気予熱器4において流動空気ブロワ5から供給される流動空気を加熱し、次に白煙防止器6において白煙防止ファン7から供給される白煙防止空気を加熱する。加熱された流動空気は前記した散気手段3に供給され、加熱された白煙防止空気はダクト8により後段に送られ、高温空気として使用される。
The exhaust gas from the
流動空気予熱器4と白煙防止器6とにおいて空気を加熱することにより排ガスは熱を奪われ温度が低下するが、その温度はなお数百℃であるため、冷却塔9においてさらに冷却される。冷却塔9はノズル10から工水を散布し、その蒸発熱を排ガスから奪うことによって排ガスを冷却する塔である。この冷却塔9により冷却された排ガスは集塵機11に送られる。
By heating the air in the fluidized
集塵機11はフィルタエレメントとして濾布を使用するバグフィルタ、またはフィルタエレメントとして多孔質セラミックを使用するセラミックフィルタである。バグフィルタに較べてセラミックフィルタは耐熱性に優れるため、冷却塔9を必要としないこともある。排ガス中の焼却灰は集塵機11のフィルタエレメントによりろ過されて分離され、下方に取り出される。しかし、SOX、NOXなどのガス成分は集塵機11を通過し、排煙処理塔12で除去される。
The
排煙処理塔12は、廃棄物焼却炉1からの排ガスを処理する設備である。排煙処理塔12は塔上部から噴霧される洗煙水と排ガスとを接触させ、SOX、NOXなどを洗煙水に吸収させて除去する。このように排ガスは洗煙水と接触するため、排煙処理塔12を通過した排ガスは水蒸気が飽和状態となっている。
The flue
排煙処理塔12の後段には水銀吸着塔13と、これに並列なバイパスライン14とが設置されている。水銀吸着塔13には吸着剤が充填されており、排ガス中の水銀を吸着する。しかし前記したように水銀吸着塔13に供給される排ガスは水蒸気が飽和状態にあり、結露を生じるおそれがある。そこで本発明ではダクト8を分岐させて高温空気の一部を水銀吸着塔13に送って加熱し、結露の発生を防止している。
A
本発明では、排煙処理塔12よりも後段で排ガス中の水銀濃度を測定する。この実施形態では煙突17に水銀濃度計18が設置されており、大気中に放出される最終段階における排ガス中の水銀濃度を測定している。測定された水銀濃度が設定値を超えたときに、制御装置20がバイパスライン14のバルブ15を閉じ、水銀吸着塔13のバルブ16を開いて水銀吸着塔13に排ガスを供給し、水銀を吸着除去する。しかし測定された水銀濃度が設定値よりも低い時には、排ガスは水銀吸着塔13に供給されず、バイパスライン14を通過して誘引ファン19により煙突17に送られ大気中に排出される。
In the present invention, the mercury concentration in the exhaust gas is measured after the flue
このように、本発明では排ガスを水銀吸着塔13に供給するときにのみ制御装置20が高温空気の一部を水銀吸着塔13に送って吸着剤の結露を防止するが、その他の通常運転時にはダクト8を流れる高温空気(白煙防止空気)の全てを煙突17に供給し、白煙を防止する。このため水銀吸着塔13を加熱するために別の熱源は不要であり、しかも白煙防止効果が損なわれることもない。
As described above, in the present invention, the
なお、水銀濃度計18により測定された排ガス中の水銀濃度が上昇し始めたときに、制御装置20は誘引ファン19の出力を所定値まで徐々に高めておくものとする。このように水銀吸着塔13に排ガスを供給するに先立ち、誘引ファン19の誘引力を通常運転時より強くしておけば、排ガスをバイパスライン14から水銀吸着塔13に切り替えたときの、水銀吸着塔13の圧損の影響をなくし、廃棄物焼却炉1の急激な圧力変動を緩和することができる利点がある。
When the mercury concentration in the exhaust gas measured by the
以上に説明した第1の実施形態では、バイパスライン14の出口は排ガスを煙突17に誘引する誘引ファン19の入口側に接続されている。しかし図2に示す第2の実施形態では、水銀吸着塔13及びバイパスライン14を誘引ファン19の出口側に接続した。これにより、ブロワの容量と消費電力を低減することができる。また、誘引ファン19の出口側では誘引ファンの断熱圧縮効果により排ガス温度が入り口側より上昇するので、その温度上昇分だけ高温空気の使用を減らすことができ、高温空気の更なる有効活用ができる。
In the first embodiment described above, the outlet of the
以上に説明したように、本発明によれば、排ガスを洗煙水と接触させてSOXやNOXを洗煙水に吸収させて除去する排煙処理塔12の後段に水銀吸着塔13を配置した場合にも結露の発生がなくなり、結露水による水銀の吸着阻害を生ずることなく、排ガス中の水銀を効率よく吸着除去することができる。
As described above, according to the present invention, the
1 廃棄物焼却炉
2 汚泥ポンプ
3 散気手段
4 流動空気予熱器
5 流動空気ブロワ
6 白煙防止器
7 白煙防止ファン
8 ダクト
9 冷却塔
10 ノズル
11 集塵機
12 排煙処理塔
13 水銀吸着塔
14 バイパスライン
15 バルブ
16 バルブ
17 煙突
18 水銀濃度計
19 誘引ファン
20 制御装置
1
Claims (6)
排煙処理塔よりも後段で排ガス中の水銀濃度を測定し、水銀濃度が設定値を超えたときに、高温空気により水銀吸着塔を加熱しつつ、水銀吸着塔に排ガスを供給し、かつ、水銀吸着塔に排ガスを供給するに先立ち、水銀吸着塔で処理された排ガスを煙突に誘引する誘引ファンの誘引力を通常運転時より強くしておくことを特徴とする排ガスからの水銀除去方法。 A mercury adsorption tower is placed after the flue gas treatment tower that makes the exhaust gas from the waste incinerator come into contact with the flue gas and absorbs SOX and NOX in the flue gas to remove it. It is a method of removing mercury from exhaust gas.
The mercury concentration in the exhaust gas is measured after the smoke exhaust treatment tower, and when the mercury concentration exceeds the set value, the exhaust gas is supplied to the exhaust gas while heating the mercury adsorption tower with high temperature air, and A method for removing mercury from exhaust gas, which is characterized in that the attractive force of an attracting fan that attracts the exhaust gas treated by the mercury adsorption tower to the chimney is stronger than that during normal operation before supplying the exhaust gas to the mercury adsorption tower .
排煙処理塔の後段に配置された水銀吸着塔と、
排煙処理塔よりも後段に配置された水銀濃度計と、
排ガス中の水銀濃度が設定値を超えたときに、高温空気により水銀吸着塔を加熱しつつ、水銀吸着塔に排ガスを供給する制御装置とを備え、
この制御装置は、水銀吸着塔に排ガスを供給するに先立ち、水銀吸着塔で処理された排ガスを煙突に誘引する誘引ファンの誘引力を通常運転時より強くしておく機能を備えたものであることを特徴とする廃棄物処理装置。 It is a waste treatment device including a waste incinerator and a flue gas treatment tower that contacts the exhaust gas from the waste incinerator with the flue gas and absorbs SOX and NOX into the flue gas to remove them. ,
The mercury adsorption tower located behind the smoke exhaust treatment tower and
A mercury densitometer located after the flue gas treatment tower,
Equipped with a control device that supplies exhaust gas to the mercury adsorption tower while heating the mercury adsorption tower with high-temperature air when the mercury concentration in the exhaust gas exceeds the set value.
This control device has a function to make the attraction force of the attraction fan that attracts the exhaust gas treated by the mercury adsorption tower to the chimney stronger than that during normal operation before supplying the exhaust gas to the mercury adsorption tower. A waste treatment device characterized by that.
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